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15.08.11 · 21:00 Uhr

Quantentunneln in einer Minute

Kategorie: Naturwissenschaften  ·  Kommentare: 2

Ein schönes Video das einen wichtigen Unterschied zwischen Quantenwelt und unserer Welt erklärt:

In der Quantenwelt geschehen Dinge probabilistisch - also mit bestimmten Wahrscheinlichkeiten. Wir sind nicht daran gewöhnt, dass ein Ball der bergauf laufen könnte stattdessen durch den Berg springen würde. Genau dies kann aber in der Quantenwelt geschehen, mit einer Wahrscheinlichkeit, die (exponentiell) mit der Größe der Barriere abnimmt.

Und das ist nicht nur ein netter kleiner Effekt - das ist von ungeheuerlicher Wichtigkeit für unsere Welt. Denn Transistoren, die Bausteine eures Computers und Handys und fast jeden elektronischen Teiles, nutzen gerade diesen Effekt aus:

Die Spannungen an der Basis nämlich bestimmt die Wahrscheinlichkeit, dass Elektronen durch die Basis tunneln können - und so lässt sich der Transistor als Schalter verwenden.

Ein anderes Beispiel aus der Chemie ist das Ammoniak-Molekül:

Hier sitzen die drei Wasserstoff-Moleküle in einer Ebene und das Stickstoff-Atom in der Mitte darüber. Die Ebene ist wie eine Barriere für das Atom. In der Tat aber kann es durch diese hindurch tunneln und entweder links oder rechts davon sitzen. Genauer schwingt es sogar zwischen den beiden Positionen hin und her, mit einer Frequenz von 24 GHz, mit einer sehr feinen Spektrallinie die man prima detektieren kann - und so sogar interstellaren Ammoniak findet.

Und auch die radioaktive Alphastrahlung erklärt sich durch den Tunneleffekt - wie Heliumkerne aus größeren Atomkernen entkommen hatte ich schonmal notiert.

 

Autor: Jörg· 2 Kommentare· Permalink· Trackback-URL

Tags: alphastrahlung· ammoniak· chemie· minutephysics· physik· quanten· quanteneffekt· radioaktivität· transistor· tunneleffekt· video