Heisenberg, Lokalisationsenergie...?
Warum stürzt das negative Elektron im Wasserstoffatom nicht auf das positive Proton im Kern?
2 Antworten
Die Frage ist erstmal gut. Wahrscheinlich stellst du dir vor, dass Elektronen sich auf Bahnen um den Kern bewegen, so wie es die Erde um die Sonne macht (hier gibt es ja ein Kräftegleichgewicht, wass verhindert, dass die Erde einfach in die Sonne fällt).
Auf atomarer Ebene ist es aber anders. Elektronen kreisen nicht auf Bahnen um den Kern. Sie bewegen sich in Orbitalen. Diese ergeben sich daraus, dass Elektronen dort auch nicht jedes beliebige Energieniveau annehmen können. In der Folge können sie sich auch nicht beliebig dem Kern nähern.
Beim Beta-Zerfall passiert sowas jedoch. Aber dafür ist Energie nötig, denn das aus Elektron und Proton entstehende Neutron ist schwerer als die massen von Elektron und Proton.
Ich bin selbst auch nur Laie. ich würde es gerne etwas mehr im Detail verstehen, welche Effekte hier welche Ergebnisse hervorrufen, aber die Welt der Atome unterscheidet sich doch sher von unserer Alltagserfahrung, was es schwer macht, es zu verstehen.
Es gibt im Atom keine kleinen Kügelchen, die um große Kügelchen kreisen (und "hineinstürzen" könnten). Diese Vorstellung ist überholt.
Es gibt Wellenfunktionen, deren Absolutquadrat einer Aufenthaltswahrscheinlichkeit von Elektronen entspricht, und die Eigenvektoren des Hamiltonoperators (im unendlichdimensionalen Hilbertraum, der Funktionen auf Vektoren abbildet) sind, was sie zu stabilen Zuständen macht (mit der Energie als Eigenwert). "Alle Elektronen im Kern versammelt" ist einfach keiner dieser Eigenzustände. Anschaulicher wird es leider nicht.
