Fachbereichsarbeit mit Auszeichung

Wasserwellen im Schwimmbad oder der Badewanne, etwas eigentlich ganz Alltägliches. Müssen die Wasserwellen ein Hindernis, etwa ein Gitter, durchqueren, so kommt es hinter diesem Hindernis zu einem sehr interessanten Effekt: Die Wellen interferieren miteinander. Das heißt, sie verstärken oder löschen einander aus. 

In den 1920er Jahren fanden Physiker heraus, dass auch Materieteilchen eine Wellennatur besitzen, man spricht von einem Welle-Teilchen-Dualismus und von Materiewellen. Diese Doppelnatur ist jedoch sehr schwer nachzuweisen, da Teilchen Wellen mit sehr kleinen Wellenlängen schlagen. Eine Möglichkeit, den Welle-Teilchen-Dualismus von Materie experimentell zu bestätigen, sind Interferometrie-Versuche. Ein solcher Versuch wird auch an der Universität Wien durchgeführt, mit genau diesem Experiment beschäftigt sich diese Fachbereichsarbeit. Es wird der Aufbau und die Funktionsweise des Kapitza-Dirac-Talbot-Lau Interferometers der Universität Wien erläutert und versucht genauer zu erklären, was eigentlich passiert, wenn man Moleküle durch ein sehr feines (Licht-)Gitter schickt, sie miteinander interferieren lässt und dann diese Interferenzen nachweist. Dabei wird die Masse der Teilchen erhöht, so soll eine Grenze zwischen der „Quantenwelt“ und unserer „großen Welt“ gefunden werden. Denn genau das ist die grundlegende Frage, die auch der Antrieb war, diese Arbeit zu verfassen: Bis wohin gelten die eigentümlichen Gesetze der Quantenphysik, die es Materieteilchen ermöglichen, Welle und Teilchen zugleich zu sein?

Nadine Schmalzer, 8A