MINT lernen

Wahrscheinlichkeitsdeutung

Wenn der einzelne Treffer zufällig ist — was sagt die Welle dann überhaupt voraus? Max Borns Antwort.

1

Erklärung — die Bornsche Deutung

Die Wellenfunktion als Wahrscheinlichkeit

Die Welle, die zum Quantenobjekt gehört, beschreibt man durch die Wellenfunktion \(\psi\). Sie sagt nicht, wo das einzelne Elektron landet — sondern nur, mit welcher Wahrscheinlichkeit. Diese ist das Quadrat der Amplitude:

Merke

Bornsche Wahrscheinlichkeitsdeutung:

\(P\sim|\psi|^2\)

Wellenfunktion: Die Welle des Quantenobjekts beschreibt man durch \(\psi\). Sie liefert nur die Wahrscheinlichkeit, nicht den Ort eines einzelnen Treffers.

Streifen: Große Amplitude bedeutet hohe Wahrscheinlichkeit (helle Streifen), Amplitude null keine Treffer (dunkle Streifen).

Statistik: Der einzelne Treffer bleibt zufällig; vorhersagbar ist nur die Häufigkeit über viele Messungen.

  • Helle Streifen:Große Amplitude → hohe Wahrscheinlichkeit → viele Treffer.
  • Dunkle Streifen:Amplitude null → Wahrscheinlichkeit null → keine Treffer.
  • Einzelner Treffer:Bleibt zufällig — vorhersagbar ist nur die Häufigkeit über viele Messungen.

Treffer und Wahrscheinlichkeit

Die Balken zählen, wo Elektronen auftreffen. Je mehr Messungen, desto besser passt das Histogramm zur Wahrscheinlichkeitskurve \(|\psi|^2\) (gestrichelt).

Ort auf dem Schirm → gestrichelt: Wahrscheinlichkeit |ψ|²
Die Wellenfunktion sagt nicht den genauen Auftreffort voraus, sondern nur die Wahrscheinlichkeit: \(P\sim|\psi|^2\). Mit wenigen Messungen ist das Histogramm zackig, mit vielen nähert es sich exakt der Wahrscheinlichkeitskurve an.

Vom Zufall zur Verteilung

Im Applet siehst du es direkt: Jede einzelne Messung ist zufällig, das Histogramm anfangs zackig. Mit wachsender Zahl der Messungen nähert es sich immer genauer der Wahrscheinlichkeitskurve \(|\psi|^2\) an — der Zufall des Einzelnen wird zur sicheren Statistik der Vielen.

2

Allgemeine Hinweise

Quadrat

Wahrscheinlichkeit \(\sim|\psi|^2\), nicht \(\psi\) selbst.

Einzelfall zufällig

Vorhersagbar ist nur die Häufung vieler Treffer.

Erwartungswert

Trefferzahl \(\approx P\cdot N\).

3

Vertiefung

Bornsche Wahrscheinlichkeit
▶ Auf YouTube suchen
Wellenfunktion Deutung
▶ Auf YouTube suchen

Videos