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Elektron als Materiewelle

Deutung des Elektrons als Materiewelle

Eine Deutung allein im klassischen Wellen- oder Teilchenbild ist nicht möglich. Das einzelne Elektron verhält sich:

  • nicht wie ein Masseteilchen, das entweder den Spalt 1 oder 2 eines Doppelspaltexperiments passiert und auf dem Detektorschirm eine punktuelle Wirkung auslöst,
  • auch nicht wie eine Welle, da dann von Anfang an ein Interferenzmuster auftreten müsste: zuerst außerordentlich schwach, mit zunehmender Elektronenzahl immer deutlicher.

Die beobachtete, statistische Verteilung der Leuchtpunkte lässt sich nur deuten, wenn das Elektron sowohl als Teilchen als auch Welle angenommen wird. Ebenso könnten wir sagen, dass das Elektron zugleich Teilchen- und Welleneigenschaften besitzt (oft als Welle-Teilchen-Dualismus bezeichnet).

Um die Eigenschaften eines Elektrons, wie sie sich im beschriebenen Doppelspaltexperiment zeigen, zu kennzeichnen, ist das Wort Materiewelle geeignet (auch wenn der Begriff unseren alltäglichen Erfahrungen betreffs bewegter Masseteilchen und Wellenphänomene nicht gerade entgegenkommt). Der Teil Materie im Wort bezieht sich dabei auf die Ruhemasse des Teilchens, also den Teilchenaspekt, und der Teil Welle auf die Welleneigenschaften des Elektrons.

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