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Lexikon Physik

Wellenfunktion (Wahrscheinlichkeitswelle)

Ganz allgemein ist eine Wellenfunktion eine  von Ort und Zeit abhängige Funktion, die die Ausbreitung einer Welle modelliert. Im einfachsten Fall einer eindimensionalen Sinuswelle ist es die Sinusfunktion \(f(x, t) = \sin(\omega t - kx)\) (\(\omega\): Kreisfrequenz, \(k = 2\pi/\lambda\): Wellenzahl, \(\lambda\): Wellenlänge).

In der Quantenmechanik gibt die Wellenfunktion \(\Psi(x, t)\) (oder  genauer: das Quadrat ihres Betrages) an, wie sich die Wahrscheinlichkeit, ein Quantenobjekt am Ort x zu finden, mit der Zeit t ändert. Allerdings sind die Funktionswerte in diesem Fall komplexe Zahlen, mit denen man es in der Schule nur selten zu tun bekommt. Für das physikalische Verständnis wichtig ist vor allem der Trick, dass mit dieser Vorstellung der höchst unanschauliche sog. Welle-Teilchen-Dualismus zumindest formal gebändigt werden kann: Ein Quantenobjekt ist bei einer Messung wie ein klassisches Teilchen immer nur hier oder da – aber dazwischen pflanzt sich die Wahrscheinlichkeit dafür wie eine klassische Welle durch Zeit und Raum fort.

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