Quantenmechanikquizz

Was ist der Begriff für die Energie des niedrigsten Zustands in einem Quantensystem?

• Basisenergie

• Nullpunktenergie

• Anfangsenergie

• Quantenenergie

Answer explanation

Die Nullpunktenergie ist die Energie des niedrigsten Zustands in einem Quantensystem. Sie beschreibt die minimale Energie, die ein System aufgrund quantenmechanischer Effekte besitzt, selbst im absoluten Nullpunkt.

Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, das Teilchen außerhalb des Kastens zu finden?

• Sie schwankt

• Sie ist hoch

• Sie sinkt auf null

• Sie bleibt konstant

Answer explanation

Die Wahrscheinlichkeit, das Teilchen außerhalb des Kastens zu finden, sinkt auf null, da es sich gemäß der Quantenmechanik nur innerhalb des Kastens aufhalten kann. Daher ist die korrekte Antwort, dass die Wahrscheinlichkeit auf null sinkt.

Wie nennt man die Punkte, an denen die Wellenfunktion eine Amplitude von null hat?

• Antiknoten

• Spitzen

• Knicke

• Knoten

Answer explanation

Die Punkte, an denen die Wellenfunktion eine Amplitude von null hat, werden als Knoten bezeichnet. An diesen Stellen gibt es keine Auslenkung der Welle, im Gegensatz zu Antiknoten, wo die maximale Amplitude auftritt.

Wie viele Schwingungsmoden hat ein gewinkeltes Molekül mit N Atomen?

• 3N

• 3N + 6

• 3N - 5

• 3N - 6

Answer explanation

Ein gewinkeltes Molekül mit N Atomen hat 3N - 6 Schwingungsmoden. Die Abzüge von 6 resultieren aus den 3 Translations- und 3 Rotationsfreiheitsgraden, die nicht als Schwingungen zählen.

Welche Art von Polynomen wird in den Lösungen für den harmonischen Oszillator verwendet?

• Legendre-Polynome

• Hermite-Polynome

• Laguerre-Polynome

• Chebyshev-Polynome

Answer explanation

Die Lösungen für den harmonischen Oszillator verwenden Hermite-Polynome. Diese Polynome sind entscheidend für die Beschreibung der quantenmechanischen Zustände des Systems und treten in der Schrödinger-Gleichung auf.

Was ist der Begriff für die quantisierten Energielevels eines quantenmechanischen harmonischen Oszillators?

• Energiebanden

• Energiezustände

• Quantenlevels

• Eigenzustände

Answer explanation

Die quantisierten Energielevels eines quantenmechanischen harmonischen Oszillators werden als Eigenzustände bezeichnet. Diese Zustände sind die Lösungen der Schrödinger-Gleichung für das System und bestimmen die möglichen Energien.

In der Quantenmechanik, welches Prinzip besagt, dass bestimmte Paare von physikalischen Eigenschaften nicht mit beliebiger Präzision gleichzeitig bekannt sein können?

• Ausschlussprinzip

• Superpositionsprinzip

• Komplementaritätsprinzip

• Unschärfeprinzip

Answer explanation

Das Unschärfeprinzip besagt, dass bestimmte Paare von physikalischen Eigenschaften, wie Ort und Impuls, nicht gleichzeitig mit beliebiger Präzision gemessen werden können. Daher ist es die richtige Antwort auf die Frage.

Was ist die Form der Wellenfunktion für den Grundzustand eines eindimensionalen unendlichen Potentialtopfes?

• Konstante Funktion

• Gaussfunktion

• Kosinuswelle

• Sinuswelle

Answer explanation

Die Wellenfunktion für den Grundzustand eines eindimensionalen unendlichen Potentialtopfes ist eine Sinus- oder Kosinuswelle. Diese Funktionen erfüllen die Randbedingungen und beschreiben die stationären Zustände des Systems.