Hallo, ich habe gerade ziemliche Probleme mir ein Potential vorzustellen. ALso angenommen ich habe ein konservatives Feld, wo ich ein Potential definieren kann. Dann ist doch das Potential in der Einheit Volt und ich kann mir mein Potentialnullpunkt irgendwo im Raum definieren. Jetzt machen wir gerade in Physik kurzzeitig einen Quantenmechanik Einschub und da kommen Potenzialfunktionen zur Sprache. Ich weiß aber jetzt nicht wirklich ob das mit den elektrischen Potenzialen zusammenhängt oder nicht. Dort schreibt man nämlich beispielsweise es ist gegeben ein Potentialtopf V(x) = V0 für x < -a und x > a. Sowie hier: http://homepages.physik.uni-muenchen.de/~milq/kap10/k102p01.html Meint man mit Potential hier auch das elektrische Feld? Wenn ja wieso spricht dann unser Professor immer wieder von V mit Einheit Joule? Meint er damit vielleicht doch sie Spannung? Es gilt ja V = Q*U wobei V die potentielle Energie, Q die Ladung, und U die Spannung(Potentialdifferenz) ist. Demnach hätte ein Teilchen in diesem Potentialfeld eben je nachdem wie hoch es platziert wird eine andere Energie. Ich verstehe diese ganzen Zusammenhänge irgendwie nicht, Einmal meint man das E_Feld, dann auf einmal die Energie die wäre wenn ein Elektron an der Stell platziert wird wo die Spannung maximal wird... Diese Quantenphsik ist wirklich eine hässliche angelegenheit. Aber ich denke dennoch Wert es zu verstehen. Danke schon im Voraus
Erwin schrieb: > ALso angenommen ich habe ein konservatives Feld, wo ich > ein Potential definieren kann. Das "Konservative Feld" muss aber kein elektrisches Feld sein. > Meint man mit Potential hier auch das elektrische Feld? Nein, sondern ein Energie-Potential. Wodurch das erzeugt wird, ist nebensächlich. Das kann auch ein elektrisches Feld sein. :) Das hat erstmal noch wenig mit Quantenphysik zu tun. Vielleicht als Interpretationshilfe: - Bei der Beschreibung des Spannungspotenzial möchte man halt unabhängig werden vom Probenkörper, deshalb versucht man dessen Potenzial-wirkende Eigenschaft (hier: Ladung) aus der Feldbeschreibung herauszukriegen. Damit kommt man auf die Spannung (das "U" in "V=Q*U"). - Bei der Mechanik ist aber gerade die Energie des Teilchens im Feld zur Berechnung notwendig. Daher braucht man die Wechselwirkung des konkreten Teilchens mit dem Feld, so dass man dort die Potential-wirkende Eigenschaft wieder hinzunimmt (das "V" in "V=Q*U"). -- Ansonsten kannst Du mitnehmen, dass es viele Arten eines "Potential" gibt, die aber alle etwas mit "potentieller Energie" zu tun haben, wie Elektrisches Potential, Gravitationspotential, Chemisches Potential, ... Bei allen kann aber das Potenzial selbst nicht direkt bestimmen bzw. messen, sondern nur Differenzen.
Achim Hensel schrieb: > Ansonsten kannst Du mitnehmen, dass es viele Arten eines "Potential" > gibt, die aber alle etwas mit "potentieller Energie" zu tun haben, wie > Elektrisches Potential, Gravitationspotential, Chemisches Potential, .. Aber was ist das dann? Ist das nur Mathematik? Was kann ich mir unter einem Potential in einem Halbleiter zB vorstellen? Wieso kommt gerade dieses Potential (was es ja wie du sagst nicht geben muss) in die Schrödingergleichung? Da kann doch irgendwas nicht stimmen. Ich kann mir unter den Begriff Potential immer noch nichts richtiges vorstellen, wenn es nicht gerade das elektrostatische Potential ist. Was kann denn sonst noch so ein Potential verursachen? Wie soll ich das je verstehen wenn mir keiner sagt was oder wie jetzt wo festgelegt wird? Die Professoren sind da einfach zu inkompetent hierzu klare Antworten zu liefern. Das schmeißt mich um Monate zurück im Studium. ich brauche wen, der mir klarmacht um was es da genau geht. Potential ist schön und gut, haha, was ist denn aber dieses Potential? Auch meine QUantenmechanik Literatur geht gleich von Potentialen aus, ohne so richtig geklärt zu haben was das eigentlich bedeutet. Also bitte korrigiert mich falls ich noch in meiner Vorstellung falsch liege: Wenn ich ein elektrisches Feld habe und eine Ladung in die Mitte des homogenen Feldes setze, dann habe ich eine Potentialdifferenz > 0 und das ELektron wird soweit es sich bewegen kann auf das niedrigere Potential angezogen. ODER: Habe ich eien Gegenstand und hebe ihn auf, so entsteht durch die Gravitationskraft eine Potentialdifferenz: Der Gegenstand wird vom Tisch(mit niedrigerem Potential) angezogen um es auf dessen Niveau zu bringen. Stimmt meine bisherige Vorstellung?
Erwin schrieb: > Potential ist schön und gut, haha, > was ist denn aber dieses Potential? Ein Potential beschreibt die Fähigkeit eines konservativen Kraftfeldes Arbeit zu verrichten. Du kannst ein Feld äquivalent auch durch sein Potential darstellen. Damit lassen sich dann Rechnungen deutlich vereinfachen. Das Potential beschreibt somit eine Eigenschaft eines Feldes. Die Umkehrung ist allerdings nicht eindeutig.
uni ing schrieb: > Die Umkehrung ist allerdings nicht eindeutig. Aha ok, heißt das wenn ich zum Beispiel das Gravitationsfeld betrachte, dann kann ich dem ein Potential zuordnen, und wenn ich aber von der Gravitationskraft vorher überhaupt keine AHnung hätte, könnte ich nie von seinem Potential auf das Feld selber schließen? Dann müsste es ja für ein Potential unendlich viele reale oder auch nicht reale Felder geben oder? Aber diese Frage führt mich auf eine weitere: Ich kenne nur das Gravitationsfeld und das Elektrische Feld welche konservativ sind. Wenn es aber unendlich viele Felder gibt die ein einziges Potential beschreiben, wie kann es dann sein, dass diese restlichen unendlich-2 Felder anscheinend überhaupt nicht real sind?
Das Wort "Potential" wird für verschiedene Dinge benutzt. In dem fraglichen Zusammenhang ist es ein abstrakter Begriff der z.B. durch ein elektrisches oder ein Gravitationsfeld konkretisiert werden kann. D.h. das Wort bezieht sich auf alle möglichen konservativen Felder. Nicht auf ein bestimmtes. Die Lektüre des Wikipedia-Artikels zu dem Wort wird die Unklarheiten beseitigen, oder ist jedenfalls geeignet dazu.
>Dann müsste es ja für ein Potential unendlich viele reale oder auch nicht >reale
Felder geben oder?
Das ist eine wissenschaftsphilosophische Frage. Es mag sein, das wir
noch nicht alle konkreten Felder kennen. Aber es geht hier darum, dass
das Wort "Potential" ALLE konservativen Felder bezeichnet unabhängig von
Ihrer konkreten Natur. Das nennt man einen "abstrakten Begriff".
Da wir nicht wissen können ob wir alle "möglichen" physikalischen
Erscheinungen erfassen können oder auch schon erfasst haben, können wir
nicht sagen, es "müsse" unendlich viele Erscheinungen geben die sich mit
Potentialen beschreiben lassen.
In der selben Weise, wie Du es für Potentiale tust, könntest Du den
Begriff "Vektor" in Frage stellen. Der ist auch nicht an eine konkrete
physikalische Erscheinung gebunden. Es muss auch nicht unendlich viele
physikalische Kräfte geben, die sich mit Vektoren beschreiben lassen.
Erwin schrieb: > Aha ok, heißt das wenn ich zum Beispiel das Gravitationsfeld betrachte, > dann kann ich dem ein Potential zuordnen, und wenn ich aber von der > Gravitationskraft vorher überhaupt keine AHnung hätte, könnte ich nie > von seinem Potential auf das Feld selber schließen? Nee, so war das wohl nicht gemeint. Wenn man von den Gesetzmäßigkeiten des Feldes nichts weiß, kann man auch kein Potenzialgesetz aufstellen. Bzw.: Die Gesetzmäßigkeiten des Potenzial ergeben sich aus den Kenntnissen über das entsprechende Feld. Das bezieht sich abstrakt auf die Feld-Gesetze. -- Mit "Die Umkehrung ist allerdings nicht eindeutig." ist etwas anderes gemeint. Die bezieht sich auf ein konkretes vorliegendes Feld (Beispiele "Gravitationsfeld der Erde" oder "Elektrisches Feld des Hochspannungsgenerators auf dem Lehrerpult"). Dazu Deine Aussage, die genau verkehrt rum ist: Erwin schrieb: > Dann müsste es ja für ein Potential unendlich viele reale oder auch > nicht reale Felder geben oder? Nein, genau anders herum: Für ein Feld (z.B. "Elektrisches Feld des Hochspannungsgenerators auf dem Lehrerpult") gibt es viele verschiedene, alle aber gleich reale oder nicht reale, Potenziale. Diese unterscheiden sich aber "nur" darin, dass sie sich auf einen anderen Null-Punkt beziehen. Daa Feld sagt, dass z.B. zwischen Punkt A und B eine Spannung von 200V besteht. Das eine Potenzial sagt "Punkt A hat das Potenzial -100V und Punkt B das Potential 100V", ein anderes sagt "Punkt A hat Potenzial +1000V und Punkt B das Potential +1200V". Beim ersten Potenzial könnte man als Ausgangspunkt eine Ladung ansehen, die zwischen Punkt A und Punkt B liegt; bei zweiten vielleicht die Kathode einer Braunschen Röhre, und die Punkte A und B sind Ablenkplatten.
Man muss den Beriff Potential erst mal ueber Board schmeissen. Es beginnt dann so : Die Kraft ist die Ableitung des Porentials nach dem Ort. Dann schnell an Kraft = Masse * Beschleuniging vorbei zum Hamiltonian. Der Hamiltonian beinhaltet das Potential. Den Hamiltonian kann auch fuer klassisch meschanische Probleme anweden. Den sollte man auch so weit begriffen haben. Erst nachher darf man fuer gequantelte Systeme Wellenfunktionen einfuellen wollen. Dann haengen Energieniveas direkt am Potential. Wenn man das dann alles begriffen hat, kann man das Elektrostatische Potenial wieder hervorkramen.
Delta Phi = - Rho(x,y,z,t..) / epsilon daraus lässt sich ein Feld berechenen ganz allgemein nicht nur für elektr. Felder
Wer mit dem Begriff Potential Probleme hat, sollte tunlichst noch von der Quantenmechanik die Finger lassen. In einem vernünftigen Physikkurs wird der Begriff in der Mechanik zum ersten und danach in der Elektrodynamik zum zweiten derartig durchgekaut, dass es eigentlich keine Verständnisprobleme geben sollte. Dann sollte man sich erst der QM zuwenden.
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