Interferenz mit Materie

Präsentation zum Thema: "Interferenz mit Materie"—  Präsentation transkript:

1 Interferenz mit Materie
bereits gezeigt: Elektronen Protonen, Neutronen Atome kleine Moleküle Geht es noch größer? → große Moleküle → z.B. Fullerene

2 Was sind Fullerene? sphärische Moleküle aus Kohlenstoff-Atomen
am besten erforschtes Fulleren: C60 → hohe Stabilität, kommerziell herstellbar besteht aus 60 Kohlenstoff-Atomen Struktur: 12 Fünfecke und 20 Sechsecke → gleiche Struktur wie ein Fußball

3 C60 Fullerene

4 C60 Fullerene Durchmesser: d ≈ 0,7 nm ≈ 700 pm
Masse: m = 60*12 u = 720 u ≈ 1,2*10-24 kg Geschwindigkeit: v ≈ 220 m/s de Broglie-Wellenlänge: λ ≈ 2,5*10-12 m Rastertunnelaufnahme:

5 Interferenz mit Fullerenen (1999)
C60 Fullerene werden durch ein Gitter auf einen Detektor geschossen mit Gitter: zentrales Maximum und Maxima erster Ordnung erkennbar

6 Interferenz mit Fullerenen (2003)
verbesserte Apparatur, v ≈ 190 m/s Maxima bis zur dritten Ordnung erkennbar

7 Zusammenfassung und Ausblick
Interferenz mit komplexen Molekülen möglich, aber technisch aufwendig größere m → kleinere λ → sehr kleine Beugungswinkel, Auflösungsprobleme nächster Schritt: Interferenz mit kleinen Viren (technisch möglich)

8 (Anton Zeilinger, Quantenphysiker)
Wie groß geht noch? Ich bin davon überzeugt, dass keine prinzipielle Grenze existiert. Es gibt nur Grenzen der experimentellen Realisierbarkeit. (Anton Zeilinger, Quantenphysiker)

9 Quellen Markus Arndt et al. Wave-particle duality of C60 molecules. In: Nature. 401 (1999), S.  Markus Arndt et al. Quantum interference experiments with large molecules. In: American Journal of Physics. 71 (2003), S BachelorSeminar/interferenz-makroskopischer-objekte.pdf .bin/dump.fcgi/2000/1206/wissenschaft/0001/