Levitation - Sheydin Design

Elektromagnetische Levitation
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Anschauliches Beispiel
unter:
http://www.
youtube.com/
watch?v=Ia5IsjVE-EM
In dem berühmten Doppelspaltversuch wird ein einziges Elektron durch
einen Doppelspalt geschickt. Dabei überlagert das Elektron sich mit sich
selbst. Dieses Überlagerungsprinzip ist den elementarsten Teilchen immanent.
Licht besitzt Teilcheneigenschaften und Teilchen besitzen Welleneigenschaften,
was sich in Form von Interferenzmustern des Doppelspaltversuchs
zeigte.
3.2.2. Quantelung
Max Planck untersuchte 1900 die Verteilung des elektromagnetischen
Spektrums und folgerte, dass Energie in bestimmten Paketen abgegeben
werden muss. Das Plancksche Wirkungsquantum beschreibt die
allerkleinste Wirkung, die es im Universum gibt. Er war der Erste, der
vermutet hat, dass etwas in Portionen abgegeben werden könnte.
In der Quantenphysik geschehen beide Phänomene zur selben Zeit:
Wellen haben Teilcheneigenschaften und umgekehrt. 37 Sendet man ein
Elektron auf einen Bildschirm verhält es sich wie ein Teilchen. Lässt
man das Elektron sich frei bewegen, ohne es zu messen, zeigt es Eigenschaften
einer Welle, breitet sich im Raum aus und befindet sich an
mehreren Orten gleichzeitig. Das Quantenteilchen hat aufgrund seiner
Wellenart weitere seltsame Eigenschaften wie z.B. den Tunnel-Effekt,
der an dieser Stelle nicht weiter beschrieben wird. Jedes Quantenteilchen,
unter ihnen das Elektron, muss also als Teilchen und Welle beschrieben
werden.
Er stellte folgende Formel auf: E=h*f
Energie (E) ist gleich dem Planck-Quantum (h) mal Frequenz (f).
Einstein brachte die Idee 5 Jahre später auf den Punkt. Damit Einstein
den fotoelektrischen Effektes erklären konnte, musste er annehmen,
dass die Energie nicht nur in Portionen abgegeben wird, sondern auch
aufgenommen wird und dass elektromagnetische Strahlung selbst in
Portionen (Quanten) vorliegt. 38 Vor Einsteins Erklärung des Fotoeffekts
beherrschte eine klare Dualität von Teilchen und Wellen das physikalische
Verständnis. Durch den sogenannten Beugungseffekt wurde das
infrage gestellt.
Albert Einstein hat
für die Erklärung des
photoelektrischen
Effektes den Nobelpreis
erhalten, nicht für die
Relativitätstheorie.
Das Quantum-Teilchen (ein Atom, Elektron, Photon etc.) hat quantisierte
Eigenschaften, wie der Name schon sagt. Das bedeutet, dass seine
Eigenschaften nur bestimmte Werte annehmen können. Stellt man sich
vor, ein Quantum-Objekt würde eine Treppe aufsteigen, würde es plötzlich
von einer Stufe auf die andere springen, ohne Zwischenpositionen
aufzuzeigen. Die Energie eines Elektrons in einem Atom kann nur bestimmte,
diskrete Werte haben.
Abb. 26: Inferenzmuster
des Doppelspalteffekts.
Abb. 27: Die Energiezustände
des
Wasserstoff-Atoms
nehmen nur bestimmte
quantisierte
Werte an, in Linien
angedeutet.
37 vgl. Einstein 1994,, S.293ff.
38 vgl. ebd., S.273ff.