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Erschienen in:
2018 | OriginalPaper | Buchkapitel
1. Die Entstehung der Quantenphysik
verfasst von : Matthias Bartelmann, Björn Feuerbacher, Timm Krüger, Dieter Lüst, Anton Rebhan, Andreas Wipf
Erschienen in: Theoretische Physik 3 | Quantenmechanik
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
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Zusammenfassung
Ein Verständnis der modernen Naturwissenschaften ist ohne Kenntnis der Quantenmechanik, deren Grundgleichungen das Verhalten mikroskopischer Objekte beschreibt, unmöglich. Ohne Quantenmechanik gäbe es kein Verständnis der Eigenschaften von Molekülen, Atomen, Atomkernen und Elementarteilchen oder von Halbleitern und Lasern. Ohne Quantenmechanik könnten wir auch nicht begreifen, warum die Sonne schon mehrere Milliarden Jahre Energie ausstrahlt. Die Quantentheorie darf wohl zu Recht als eine der größten naturwissenschaftlichen Errungenschaften des 20. Jahrhunderts angesehen werden – revolutionär und von großem praktischen Nutzen.
Zu Beginn des 20. Jahrhunderts ergaben sich in der Physik grundlegende Umwälzungen, die schließlich zur Relativitätstheorie und Quantenmechanik führten. Dabei wurden auf der atomaren bzw. subatomaren Skala die klassischen Gesetze durch die Gesetze der Quantenmechanik abgelöst. Von diesen Gesetzen und ihren Anwendungen handelt der dritte Teil des Buches. Viele atomare und molekulare Vorgänge werden bereits durch die nichtrelativistische Quantenmechanik erklärt, und auf diese werden wir uns im Folgenden beschränken. Dieses Kapitel beschreibt die Entstehung der Quantenmechanik. Besondere Beachtung findet dabei das Planck’sche Gesetz für die Hohlraumstrahlung, der Welle-Teilchen-Dualismus und Schlüsselexperimente, die schon früh Probleme der klassischen Physik offenbarten.