Quanten

In der Physik bezeichnet der Begriff Quant (lat. quantum „wie groß“, „wie viel“) ein Objekt, das durch einen Zustandswechsel in einem System mit diskreten Werten einer physikalischen Größe (meist Energie) erzeugt wird.

Quanten können immer nur in bestimmten Portionen dieser physikalischen Größe auftreten, sie sind mithin die Quantelung dieser Größen.

Quantisierte Größen werden im Rahmen der Quantenmechanik und davon inspirierten Teilgebieten der theoretischen Physik wie der Quantenelektrodynamik beschrieben.

Beispiele

• Das Photon als Quant des elektromagnetischen Feldes. Es kann zwar mit jeder beliebigen Energiemenge auftreten, aber nur als Ganzes erzeugt oder vernichtet werden. Wenn man ein Photon auf einen teildurchlässigen Spiegel schickt, dann verhält es sich wie eine Welle, und solange man das Ereignis weder beobachtet noch eine Wechselwirkung stattfindet, kann nicht festgestellt werden, ob es den Spiegel passiert hat oder gespiegelt worden ist.
• Das Phonon als Quant mechanischer Verzerrungswellen im Festkörper.
• Das Plasmon als Quant einer Anregung im Festkörper, bei der die Ladungsträger gegeneinander schwingen.
• Das Magnon als Quant magnetischer Anregungen.
• Das Quant des Drehimpulses, das nicht als Teilchen interpretiert wird.
• Das Gluon als Quant des Kraftfeldes, welches die Starke Wechselwirkung überträgt.
• Das Graviton als Quantelungsgröße des Schwerefeldes

Der Begriff Quant

Oft wird mit dem physikalischen Begriff „Quant“ ein Teilchencharakter der betrachteten Größe assoziiert. Dies ist jedoch nur ein Teil der eigentlichen Bedeutung des Begriffs. Ein Beispiel für ein Quant, dem man keinen Teilchencharakter zuschreiben kann, ist das Drehimpulsquant.

Als physikalischer Terminus wird „Quant“ nicht zur Bezeichnung der atomaren Struktur der Materie verwendet, obwohl auch hier eine kleinste Mengeneinheit (Quantelung) auftritt.

Siehe auch

• Quantenphysik
• Quantenfeldtheorie, Quantenchemie, Quantenobjekt, Quantenzahl
• Quasiteilchen, Anregungsenergie

Weblinks

Einführung in die Quantenphysik ohne Formeln

Experimente mit einzelnen Quanten (Photonen)