Icon up Overzicht

Quantummechanica

Onderwerp: Quantumwereld

Golvende deeltjes en omgekeerd

De quantummechanica speelt een grote rol in de wetenschap van deze eeuw, niet alleen in de natuurkunde, maar ook in de scheikunde en de moleculaire biologie. Wanneer de klassieke mechanica niet meer voldoet om te rekenen aan hele kleine deeltjes verschijnt de quantummechanica ten tonele. Volgens de quantummechanica gedragen deeltjes zich soms als golven en golven als deeltjes. Het is geen gemakkelijk vakgebied! Zo heeft één van de grondleggers van de quantummechanica, de Amerikaanse natuurkundige Richard Feynman, eens gezegd dat eigenlijk niemand het begrijpt....

Vanuit de klassieke mechanica zijn we gewend om licht op te vatten als golven en materie als deeltjes. De wisselwerking tussen licht en materie laat echter zien dat licht soms kan worden opgevat als een verzameling deeltjes, terwijl materie soms het gedrag van golven vertoont.

Wetenschappers spreken in dit geval over 'dualisme'. Dit dualisme is alleen merkbaar op atomair en subatomair niveau. Het dualisme levert bijzondere theorieën op. Zo is het onmogelijk om van een klein deeltje, bijvoorbeeld een elektron, tegelijkertijd de snelheid en de plaats te bepalen: als je de plaats van het deeltje weet kun je z'n snelheid slechts schatten, en omgekeerd.

Het raadselachtige gedrag van golven en deeltjes houdt vele wetenschappers hun leven lang bezig. Werpen zij zich op een illusie, of is het realiteit?

Vragen voor je werkstuk of spreekbeurt

  • Wat heeft er aan de basis gestaan van de quantummechanica? Welke ontwikkeling heeft de quantummechanica doorgemaakt?
  • Wat wordt er bedoeld met de wisselwerking tussen licht en materie?
  • Bij welke experimenten hebben onderzoekers ontdekt dat golven zich soms als deeltjes gedragen? En welke experimenten hebben aangetoond dat deeltjes zich soms als golven gedragen?
  • Welke theorieën zijn op basis van de quantummechanica ontwikkeld?

Relevante literatuur

G. Nienhuis, Geremd en gedreven, Natuur & Techniek, (1993), nummer 11.

W.D. Phillips en H.J. Metcalf, Cooling and trapping atoms, Scientific American, (1987), nummer 3.

G. 't Hooft, De bouwstenen van de schepping; een zoektocht naar het allerkleinste, Amsterdam, 1992.

Nobelprijs voor ’t Hooft en Veltman; Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde, 65-II, nov. 1999.

J. Gribbin, De Quantumwereld, Natuur & Techniek, (1991), nummer 3.

A. Rae, Quantum physics; illussion or reality?, Cambridge, 1986 .

R. Feijnman: Heel geestig mijnheer Feijnman, serie voordrachten.

Handige links

Natuur & Techniek

Kijk

Nederlands Tijdschrift voor Natuurkunde

Verwante opleidingen

Natuur- en sterrenkunde

Scheikunde

Profielen en Schoolvakken/Thema's

  • Natuurkunde