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Alexander Fufaev

Videos über Quantenphysik

Hier findest du 9 kostenlose Quantenmechanik-Videos.

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Level 3 (mit höherer Mathematik)

Hermitesche Operatoren einfach erklärt

In diesem Physikvideo lernst du, was hermitesche Operatoren und Matrizen sind und welche wichtigen Eigenschaften sie haben.

Inhalt des Videos
  1. 00:00 Motivation: Reelle Mittelwerte
  2. 01:13 Was sind hermitesche Operatoren?
  3. 02:18 Was ist ein selbst-adjungierter Operator?
  4. 03:19 Eigenwerte sind reell
  5. 04:27 Eigenvektoren sind orthogonal
  6. 06:05 Eigenvektoren bilden eine Basis
  7. 06:45 Was ist eine Hermitesche Matrix?
  8. 07:29 Beispiele für (nicht) hermitesche Matrizen
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Level 2 (ohne höhere Mathematik)

De-Broglie-Wellenlänge (Materiewelle) in 5 Minuten einfach erklärt!

Hier lernst du de-Broglie-Wellenlänge (Materiewellenlänge) kennen, ihre Herleitung, ein Beispiel und wie die de-Broglie-Wellenlänge mit Spannung ausgedrückt werden kann.

Inhalt des Videos
  1. [00:00] Welle-Teilchen-Dualismus
  2. [00:46] Herleitung der De-Broglie-Wellenlänge
  3. [02:40] Beispiel
  4. [03:35] De-Broglie-Wellenlänge mit Spannung
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Level 3 (mit höherer Mathematik)

Schrödinger-Gleichung: Alle wichtigen Basics, die jeder Anfänger kennen sollte

Hier lernst du innerhalb von 45 Minuten die Schrödinger-Gleichung kennen (1d und 3d, zeitunabhängig und zeitabhängig), wie sie hergeleitet wird und was die Wellenfunktion ist.

Inhalt des Videos
  1. [00:11] Was ist eine partielle DGL zweiter Ordnung?
  2. [01:11] Klassische Mechanik vs Quantenmechanik
  3. [04:12] Anwendungen
  4. [04:53] Herleitung der zeitunabhängigen Schrödinger-Gleichung (1d)
  5. [15:41] Betragsquadrat, Wahrscheinlichkeit und Normierung
  6. [23:04] Verhalten der Wellenfunktion & Energiequantisierung
  7. [32:46] Zeitunabhängige SGL in 3d & Hamilton-Operator
  8. [35:30] „Herleitung“ der zeitabhängigen Schrödinger-Gleichung
  9. [38:20] Variablenseparation und stationäre Zustände
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Level 2 (ohne höhere Mathematik)

Photoelektrischer Effekt (Photoeffekt) in 47 Minuten komplett verstehen!

Ausführliche Erklärung des Photoeffekts und mit visueller Unterstützung. Innerhalb von 50 Minuten versuche ich dich mit dem Photoeffekt vertraut zu machen.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:57] Geschichtliche Entwicklung des Photoeffekts
  2. ⏲ [14:01] Versuchsaufbau
  3. ⏲ [18:53] Versuchsdurchführung
  4. ⏲ [27:05] Erklärung des Photoeffekts
  5. ⏲ [35:51] Praktische Anwendungen
  6. ⏲ [38:13] Beispielaufgabe: Planck-Konstante bestimmen
  7. ⏲ [40:23] Weitere Fakten über den Photoeffekt
  8. ⏲ [44:20] Widersprüche zur klassischen Wellentheorie
  9. ⏲ [45:48] Neue Forschungsergebnisse zum Photoeffekt
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Level 2 (ohne höhere Mathematik)

Kopenhagener Deutung: Dominierende Interpretation der Quantenmechanik in 7 Minuten einfach erklärt!

Kopenhagener Deutung - eine der mehreren Interpretationen der Quantenmechanik, die den mathematischen Formalismus interpretiert.

Inhalt des Videos

Kopenhagener Deutung - eine der mehreren Interpretationen der Quantenmechanik, die in den Schulen und Universitäten so gelehrt wird, als gäbe es keine Alternativen... In diesem Video lernst du die Merkmale der dominierenden Kopenhagener Deutung kennen. Sie wurde hauptsächlich von den Vätern der Quantenmechanik, Niels Bohr und Werner Heisenberg formuliert und basiert auf Wahrscheinlichkeit, die nicht mit der klassischen Wahrscheinlichkeit unseres Alltags vergleichbar ist. Das Ergebnis eines Würfels lässt sich unter der Voraussetzung, dass man alle auf ihn einwirkenden Kräfte kennt, berechnen; während das Verhalten eines Quantenobjekts (z.B. Elektron), sich naturgemäß nicht berechnen lässt. An einem Doppelspalt-Experiment sieht man diese Unvorhersagbarkeit deutlich. Sogar Teilchen sind in der Lage Interferenz am Schirm zu verursachen; vorausgesetzt: sie werden nicht gemessen. Sobald eine Messung stattfindet, verschwindet das Interferenzmuster; weil die Superposition des Quantenobjekts -- laut der Kopenhagener Deutung -- zerstört wird (Kollaps der Wellenfunktion). Ein wichtiger Bestandteil dieser Interpretation neben dem Korrespondenzprinzip, ist auch der Welle-Teilchen-Dualismus. Ein Quantenobjekt, das sich sowohl als ein Teilchen und auch als eine Welle charakterisiert und niemals vorhersagbar ist? Albert Einstein war jedenfalls damit nicht einverstanden, weshalb er mit zwei anderen Physikern das EPR-Paradoxon (Einstein-Podolsky-Rosen-Paradoxon) formulierte und eher das Konzept "Verborgene-Variablen-Theorie" verfolgte. Zu diesem Konzept gehört beispielsweise die Bohmsche Mechanik.

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Level 2 (ohne höhere Mathematik)

Linearer unendlicher Potentialtopf (1D) in 8 Minuten einfach erklärt!

Der lineare Potentialtopf ist ein Modell aus der Quantenphysik, welches die Quantisierung der Energie veranschaulichen soll.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:27] Was ist ein quantenmechanischer Potentialtopf?
  2. ⏲ [01:12] Aufbau
  3. ⏲ [02:23] Stehende Elektronenwelle + Aufenthaltswahrscheinlichkeit
  4. ⏲ [03:56] Herleitung der quantisierten Energieniveaus
  5. ⏲ [06:14] Nullpunktsenergie
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Level 2 (ohne höhere Mathematik)

Franck-Hertz-Experiment in 7 Minuten einfach erklärt!

Video zum Franck-Hertz-Versuch. Mit dem Experiment wird gequantelte Absoprtion/ Emission von Energie nachgewiesen.

Inhalt des Videos
  1. ⏲ [00:39] Versuchsaufbau
  2. ⏲ [02:00] Ziel des Franck-Hertz-Experiments
  3. ⏲ [02:30] Erklärung des Franck-Hertz-Experiments
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Level 2 (ohne höhere Mathematik)

Photoeffekt und die Einstein-Formel einfach erklärt

Hier lernst Du schnell alles wichtige über den photoelektrischen Effekt, mit dem du direkt nachweisen kannst, dass das Licht einen Teilchencharakter aufweist.

Inhalt des Videos
  1. 00:00 Was ist der Photoeffekt?
  2. 00:09 Aufbau des Experiments
  3. 00:46 Photonen
  4. 01:49 Austrittsarbeit und Grenzfrequenz
  5. 03:34 Elektronenvolt in Joule umrechnen
  6. 04:07 Kinetische Energie
  7. 04:38 Einstein-Formel
  8. 05:20 Gegenfeldmethode (Gegenspannung)
  9. 07:15 Energie-Frequenz-Diagramm