Quantentheorie

Oberbegriff für alle Theorien zur Beschreibung der Eigenschaften und des Verhaltens mikrophysikalischer Systeme, also Systeme atomarer und subatomarer Größe. Die Quantentheorie berücksichtigt und erklärt insbesondere die Quantisierung physikalischer Größen (diese können nicht beliebige kontinuierliche Werte annehmen, sondern jeweils nur Vielfache eines ganz bestimmten Werts), hauptsächlich der Energie und des Drehimpulses. Sie beruht auf dem experimentell gesicherten Welle-Teilchen-Dualismus, den sie widerspruchsfrei darstellt und enthält das plancksche Wirkungsquantum h als grundlegende Naturkonstante.

Im Unterschied zur klassischen Physik können in der Quantentheorie bestimmte Größen nicht gleichzeitig mit beliebiger Genauigkeit gemessen werden (z.B. Ort und Impuls). Die Messung der einen Größe beeinflusst die zweite. Ein Ausdruck hierfür ist die heisenbergsche Unschärferelation. Als Konsequenz daraus muss in der Quantentheorie auf die genaue Festlegung des Orts eines Teilchens verzichtet werden, ebenso auf die Bahn, die ein Teilchen nach den klassischen Gesetzen durchlaufen würde. Stattdessen werden in der Quantentheorie Wahrscheinlichkeitsaussagen über das Eintreten bestimmter Messergebnisse gemacht.

Das Orbitalmodell der Atomhülle ist ein Beispiel für ein aus der Quantentheorie hergeleitetes Ergebnis. Den einzelnen Elektronen ist die Wahrscheinlichkeit zugeordnet, mit der sie an den einzelnen Raumpunkten beobachtet werden können. Es ergebn sich bestimmte Räume, die von einzelnen Elektronen bevorzugt werden, so genannte Orbitale.

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