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Wie hängen Auflösungsvermögen von Elektronenmikroskopen und Unschärferelation (Ort&Impuls, energie&zeit) zusammen?
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Hallo,

ja, das ist eine typische Frage.

Die Unschärferalation besagt, dass man nicht beide Eigenschaften (Ort & Impuls) eines Teilchens gleichzeitig beliebig genau bestimmen kann.

Bei einem Elektronenmikroskop möchte man ja den Ort sehr genau bestimmen. Dies geht nur, wenn die verwendeten Elektronen eine hohe Energie besitzen, also eine kurze Wellenlänge haben. Das ist ja der Vorteil eines EM ggü einem Lichtmikroskops.

Jetzt haber der haken: Wenn der Ort der untersuchten Teilchen der gut bekannt ist, dann steigt ihr Impuls und damit ihre Geschwindigkeit. In Z.B. einer ms bewegen sie sich dann weiter als wenn der Ort etwas unschärfer wäre. Und diese Bewegung der Teilchen verschmiert dann wiederrum das Bild.

Ich hoffe, ich konnte dir helfen.

Viele Grüße,

Max Metelmann

P.S.: Auf meiner Webseite und auf meinem YouTube Kanal findest du eine Fülle an interessanten Physik
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Unschärferelation
\( \Delta x\Delta p_x \geq \frac{\hbar}{2} \)
In der Hochenergiephysik (=Teilchenphysik) verwendet man zur Abschätzung, um zu wissen, wie viel Energie man benötigt um Strukturen der Größe \( \Delta x\) aufzulösen
\(\Delta p_xc \geq \frac{\hbar c}{\Delta x}\approx\frac{197 MeV\cdot fm}{\Delta x}\)
D.h. um 1 fm auflösen zu können benötigst du eine Energie von 197 MeV.
  ─   gardylulz 16.04.2021 um 12:33

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