Frage von mumienklon, 68

warum fliegen die elektronen nicht in den kern obwohl sich posive und negative ladungen anziehen?

warum ist das so elektronen sind doch negativ geladen und der kern positiv also müssten doch die elektronen in den kern fallen

Antwort
von OlliBjoern, 41

Das ist (vereinfacht gesagt) das Problem, das Bohr auch schon hatte bei seinem Atommodell ("Planetenmodell"). Gelöst wurde es erst durch die Quantenmechanik, u.a. durch Schrödinger (auch zu nennen sind Heisenberg, Pauli, Hund und andere).

Es gibt (im quantenmechanischen) Modell keine "Bahnen", die Elektronen "kreisen" auch nicht wie Planeten. Die Wellenfunktion liefert verschiedene Lösungen, denen diskrete, unterschiedliche Energien zugeordnet sind. Diese Lösungen werden dann als "Orbitale" beschrieben, das ist eher vergleichbar mit einer "zerstäubten Ladungswolke". Die Beschreibung kann mittels einer "Aufenthaltswahrscheinlichkeit" erfolgen.

Innerhalb dieser Orbitale fühlen sich die Elektronen (Wolken) "wohl" und stürzen nicht in den Kern. Physikalisch sind es energetische lokale Minima. Man kann aber (wie schon zu Bohrs Zeiten) Elektronen anregen, und beim Rückfallen (in ein niedriges Orbital) geben sie wieder diese Wellenlängen ab, die auch schon Bohr beschreiben konnte.

Antwort
von bartman76, 41

Ich weiß nicht, ob es mittlerweile neue Erkenntnisse gibt, aber das ist tatsächlich ein Problem.

Legt man das Bohrsche Atommodel zugrunde, liegt es tatsächlich an der Umlaufgeschwindigkeit der Elektronen (ähnlich wie Planeten um die Sonne). Problem ist aber tatsächlich, dass bewegte Ladungen Energie abstrahlen, dadurch langsamer werden und in den KErn stürzen müssten. Das tun sie aber nicht. (Bohrsche Postulate)

Das Modell widerspricht aber beispielsweise der Heisenbergschen Unschärferealtion und hat eben seine Grenzen.

Ergo: So ganz genau weiß man das nicht.

Oder gibt es hier schon aktuelle Erkentnisse?

Kommentar von OlliBjoern ,

Ja, das Problem ist tatsächlich real. Eine Kreisbewegung (was keine geradlinige, gleichförmige Bewegung ist) einer Ladung müsste in der Tat zur Abstrahlung führen.

Im Schrödinger-Modell (Wellenfunktion) gibt es aber keine Kreisbahnen mehr. Durch das Orbitalmodell kennt man die Verhältnisse heute genauer (wohl nicht "perfekt", aber genauer).

Antwort
von cruscher, 39

Falsch. Die Elektronen bewegen sich so schnell um den Kern herum das sich zwar weg bewegen aber wegen der Anziehung gleichzeitig auf der Stelle stehen und sich nicht auf den Kern zu bewegen :)

Naturwissenschaft 9 Klasse

Antwort
von AlderMoo, 31

...weil sie durch ihre Eigengeschwindigkeit auf der Kreisbahn gehalten werden.

Kommentar von OlliBjoern ,

Ohne zusätzliche Krafteinwirkung würde das Elektron geradlinig weiterfliegen (was es außerhalb des Atoms auch macht, siehe ß-Strahlung).

Nun gibt es den positiven Kern, der eine "Zentripetalkraft" ausübt. Bei Planeten funktioniert das. Sie bleiben auf einer stabilen Bahn.

Ein Elektron ist jedoch eine bewegte Ladung! Diese müsste bei einer Kreisbewegung Energie abstrahlen (das kennt man aus etlichen physikalischen Beobachtungen, dass dem tatsächlich so ist!). Das angesprochene Problem ist durchaus real, und auch Bohr war sich des Problems bewusst.

Er hatte es durch ein Postulat beseitigt, was natürlich keine echte Lösung war. Erst die Quantenmechanik lieferte eine bessere Beschreibung.

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