Streuversuch Rutherford?

2 Antworten

Hallo Annabelle22,

über die Motivation habe ich nur wenig Explizites gefunden, aber man kann annehmen, dass man die innere Struktur der Atome erforschen wollte. Damals hielt man sie für eine Art "Plumpudding" mit positiv geladenem "Teig" und den Elektronen als "Rosinen".

Für dieses Modell wäre eine Ablenkung um kleine Winkel für praktisch alle α-Teilchen zu erwarten gewesen, aber tatsächlich gingen die meisten Teilchen nahezu glatt durch, während einige wenige davon um sehr große Winkel bis zu π (180°) abgelenkt wurden.

Daraus konnte man auf die Existenz eines im Verhältnis zum gesamten Atom sehr kleinen Kern schließen, der aber fast die ganze Masse des Atoms enthält (insbesondere muss diese Masse wesentlich größer sein als die eines α-Teilchens).

Bild zum Beitrag

Herkunft: https://www.pngegg.com/de/png-iqvfp

So kam man sehr schnell auf eine Idee, die auch naturphilosophisch bestechend ist: Der Kern als eine Art Sonne und die Elektronen als Planeten. Eine aus dem Großen bekannte Struktur spiegelte sich im Kleinen wieder.

"Nachgeschichte"

Allerdings war eigentlich von vornherein klar, dass dieses Modell nicht funktioniert - abgesehen davon, dass es keinesfalls die Chemie oder die Absorptionseigenschaften verschiedener Stoffe erklären kann. Ein solches Atom, etwa Wasserstoff, wäre ein HERTZscher Dipol und würde elektromagnetische Wellen abstrahlen, die so viel Energie davontragen würden, dass das Elektron in kürzester Zeit in den Atomkern stürzen würde.

Deshalb nahm BOHR ad hoc (also ohne es näher erklären zu können) an, dass ein Elektron sich auf Bahnen, auf denen der Drehimpuls das Vielfache einer Konstanten namens ħ (sprich: "ha- quer") sei, strahlungsfrei bewegen könne.

Schließlich kam DE BROGLIE auf die Idee, dass Elektronen einen Wellencharakter besitzt, wobei die Wellenlänge umgekehrt proportional zum Impuls ist. Ein Elektron bildet im Atom eine stehende Welle, die als Orbital bezeichnet wird.

Bild zum Beitrag

Zwei verschiedene Orbitale, dargestellt mit der App "electron orbitals".

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Anabelle22 
Fragesteller
 17.10.2020, 22:06

Ich hab mich schon eingelesen und das bei glaubwürdigen Quellen wie Wikipedia...

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SlowPhil  20.10.2020, 09:43
@Anabelle22

Jeder Wikipedia-Artikel ist so gut wie seine Autoren. Jemand, der sich in das Thema Atomphysik hereingekniet hat, wird darüber im Allgemeinen auch gute Artikel darüber schreiben.

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Anabelle22 
Fragesteller
 21.10.2020, 00:05
@SlowPhil

Ja, das stimmt natürlich, aber man weiß nicht wer den artikel verfasst hat. Es kann ein Professor sein, der das thema 100% beherrscht, oder jemand der es lustig findet andre zu verarschen...

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SlowPhil  21.10.2020, 00:27
@Anabelle22

Letzterer wird in Wikipedia allerdings nicht weit kommen. Es ist zwar eine freie Enzyklopädie, aber es gibt schon noch eine Community, die nicht jeden Murks durchgehen lässt.

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