gutefrage.net, die Ratgeber Community
Login   |  Registrieren   |  Forum |  Richtlinien & FAQ


Warum fällt ein Atom nicht in sich zusammen?

gefragt von reflex am 11.07.2009 um 22:00 Uhr

Ein Atom besteht bekanntlich aus einem positiven Kern und negativen Elektronen, die darum herum kreisen.

  1. Frage: Wieso werden die negativen Elektronen nicht von dem Kern angezogen (Wieso fällt das Atom nicht in sich zusammen?)

  2. Frage: Die Elektronen bewegen sich ständig um den Kern herum. Da sie Kurven fliegen durchlaufen werden sie konstant beschleunigt. Wo kommt die Energie dieser Beschleunigung her?


Support
Kommentar zur Frage vom Support

Liebe/r reflex,

gutefrage.net ist eine Ratgeber-Plattform, bei der es um persönlichen Rat geht. Wissensfragen sind nur dann erlaubt, wenn sie nicht auf einfache Art und Weise ergoogelt werden können. Ich möchte Dich bitten, dies bei Deinen nächsten Fragen zu beachten. Die Beiträge werden sonst gelöscht.

Bitte schau diesbezüglich auch noch einmal in unsere Richtlinien unter http://www.gutefrage.net/policy.

Vielen Dank für Dein Verständnis!

Herzliche Grüße

Klaus vom gutefrage.net-Support

Weitere Fragen zu verwandten Themen finden Sie hier:

Energie (1443)
Atom (105)
Elektronen (21)
ähnliche Fragen
Frage beantworten


anonym
beantwortet von heffenberg am 12. Juli 2009 12:58
1x
Die Antwort ist hilfreich? Dann klick mich!

Das ist das Problem mit der Unvereinbarkeit von Relativitätstheorie und Quantentheorie.
Laut Relativitätstheorie müsste das Elektron Strahlung abgeben, sich dem Atomkern auf einer spiralförmigen Bahn nähern und schließlich reinstürzen.
Wie wir alle glücklicherweise beobachten können, tun Elektronen so was nicht.
Die Erklärung liefert die Quantentheorie: Das Elektron kann nur zwischen diskreten Quantenzuständen wechseln, dazwischen gibt es nichts - also auch keine spiralförmige Bahn mit schrumpfendem Radius.
Wenn Du diese beiden Theorien eines Tages unter einen gemeinsamen Hut kriegst, erinnere Dich daran, daß ich es war, der Dir zum ersten Mal davon erzählt hat. ;-)
Ach so: Woher die Energie zum Kurven fliegen kommt? Erstens werden sie nicht beschleunigt, denn ihre Geschwindigkeit ändert sich nicht. Zweitens: lt. Quantentheorie fliegen die Dinger gar nicht, sondern sind als Wahrscheinlichkeitswellen über die Raumzeit verschmiert und existieren erst als physikalische Objekte, wenn man sie beobachtet - und da kann man wg. der Unschärferelation wiederum keine "Bahn" beobachten. Wenn Energie hinzukommt, wechseln sie auf ein höheres Niveau oder sie geben Energie ab und wechseln auf ein niedrigeres. Aber für den Alltag brauchen sie keine zusätzliche Energie, weil sich an ihrem Zustand (siehe oben) nichts ändert.
P.S.: Für evtl. fachliche Fehler in meiner Darstellung übernehme ich keine Verantwortung, bin kein Wissenschaftler.

Kommentar von B043ae9a3a111615e02b444c6737b100smallHarterkampfer am 15. Juli 2009 23:26

Mensch, das ist ja interessant!


baybora
beantwortet von baybora am 11. Juli 2009 22:02
0x
Die Antwort ist hilfreich? Dann klick mich!

es fällt nich in sich zusammen weil es schichten hat(k,l,m,n,...-Schale) glaub ich .........:S


Knusson
beantwortet von Knusson am 11. Juli 2009 22:02
0x
Die Antwort ist hilfreich? Dann klick mich!

Der Mond fliegt auch um die Erde, ohne das er beschleunigt wird.
Es hat sich ein Gleichgewicht zwischen Anziehungskraft und Bewegungsenergie eingependelt.


anonym
beantwortet von redead118 am 11. Juli 2009 22:03
0x
Die Antwort ist hilfreich? Dann klick mich!

Die Elektronen befinden sich auf Kreisbahnen (vgl. Bohr'sches Atommodell) und haben eine Eigenrotation (Spin). Daher entkommen sie der Anziehungskraft durch den Kern.
Frage 2 kann ich dir leider nicht beantworten, Kernphysik hat nie so mein Interesse geweckt...


anonym
beantwortet von reflex am 11. Juli 2009 22:07
0x
Die Antwort ist hilfreich? Dann klick mich!

Die Antwort vom Support verstehe ich leider nicht.

Wissensfragen sind nur dann erlaubt, wenn sie nicht auf einfache Art und Weise ergoogelt werden können.

Wenn das so ist, dann würde mich die richtige Antwort umso mehr interessieren.

Kommentar von Drachentoeter am 12. Juli 2009 00:10

Ich muss dir recht geben, vielleicht sollte der Support mal versuchen nach der Antwort zu dieser Frage zu googeln, :-)


anonym
beantwortet von Bazzty am 14. Juli 2009 19:34
0x
Die Antwort ist hilfreich? Dann klick mich!

Ich lasse mal nen Link da, wo die Wissenschaft in dieser Richtung beginnt: http://www.privatseiten.info/?p=295

Es könnte auch gegoogeld werden, wenn es mehr Leute wüssten ;0)


anonym
beantwortet von fynnli am 20. Oktober 2009 19:01
0x
Die Antwort ist hilfreich? Dann klick mich!

Zu Frage 1: Beim Kern-Elektron System gibt es doch mehr als nur die Anziehung. So gibts z.b. noch eine Zentrifugalkraft welche das Elektron nach außen drückt. Das Elektron würde also nur dann in den Kern stürtzen wenn die el.mag Kraft größer ist als die Zentrifugalkraft. Denke das ist mal eine ganz anschauliche Erklärung. Genauer: Wie bereits oben geschrieben sind die Energien im gebundenen Zustand gequantelt. Es gibt also nur bestimmt Energiee die das Elektron annehmen kann. Nun grundsätzlich ist das noch kein Grund warum es dann nich einfach in ein Niveau 0 wechselt und die Energie abstrahlt die es dabei verliert. Aber es gibt eben ein Nullpunktsenergie welche größer 0 ist. Und da Elektronen nunmal keine Bosonen sind gehorchen sie dem Pauliprinzip welches vorschreibt, dass es auf jedem Niveau nicht zwei (oder mehr) identische Teilchen gibt. Da Elektronen einen Spin von 1/2 haben kann also das niedrigste Niveau auch nur von maximal 2 Elektronen besetzt werden. Somit ist also klar, durch die Nullpunktsenergie größer 0 stürtzen die Elektronen niemals in den Kern und durch das Pauliprinzip stürtzen nich alle Elektronen in das niedrigste Niveau. Mathematisch ist das auch alles wasserdicht, aber eben ein bissel kompliziert...ganz grob kann man das so machen (NÄHERUNGSWEIßE!):

Elektron = Teilchen aber auch Welle (Welle-Teilchen-Dualismus) Kreisbahn um den Kern ist: 2Pir=U Wellenlänge von Elektron nach deBrogli: Lambda=h/p Nun soll sich eine stehende Welle auf der Kreisbahn ausbilden, somit muss die Kreisbahn ja ein ganzzahliges Vielfaches (n) der Wellenlänge des Elektrons sein: U=nLambda -> 2Pir=nh/p Umstellen nach r: r=nh/(p2*Pi) Wenn wir nun den kleinsten Wert für r (Bahnradius) wissen wollen, so müssen wir einfach die rechte Seite minimieren. Da h, p und Pi konstant sind, muss nur das kleinstmögliche n gewählt werden: n = 1! Somit ist r_minimal immer größer 0!

PS: Warum nicht n=0? Naja wir haben oben ja gefordert, dass wir die Elektronenwelle ja n mal um den Kern wickeln wollen...0 mal wickeln ergibt einfach physikalisch keinen Sinn.

Zu Frage 2: Für die Beschleunigung ist allerdings keine Energie notwendig. Es handelt sich mehr um eine Ablenkung. Der Richtungsvektor ändert sich, nicht aber dessen Betrag. In einem sog. Konservativen Kraftfeld (und das haben wir hier) muss wür ein "umlenken" keine Kraft aufgebracht werden.


Frage beantworten

Noch nicht die richtige Antwort? Dann hier in allen Fragen und Tipps suchen:




Verwandte Fragen

Verwandte Fragen


Mehr verwandte Fragen

Verwandte Fragen



Verwandte Tipps

Die unter gutefrage.net angebotenen Dienste und Ratgeber Inhalte werden nicht geprüft. Die Richtigkeit der Inhalte wird nicht gewährleistet. Bitte lesen Sie hierzu auch unsere Rechtlichen Hinweise.