Hallo ich habe mir überlegt wenn man mit einem Mikroskop ganz nah heranzoomen könnte und man ein Atom sehen würde was wäre zwischen dem und einem anderen Atom?

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6 Antworten

Die Vorstellung vom Raum "dazwischen" beruht ja auf der Vorstellung, daß die Atome so etwas wie Außenflächen haben, an denen man sagen kann: Hier hört das Atom auf und der Zwischenraum fängt an. Diese Vorstellung wird uns nahegebracht durch die Zeichner und Trickfilmanimateure, die Atome und Teilchen meistens als bunte glänzende Kügelchen darstellen.

Aber diese Kügelchen-Vorstellung ist falsch. Atome haben keine Außenfläche. Sie sind eher so beschaffen wie Wolken oder Wattebäusche, oder wie die glibberigen Froscheier und Tomatenkerne. Ihre Grenzen sind nicht hart, sondern weich und sie sind nicht scharf, sondern verschwommen.

Am besten stellt man sich das so vor, wie, das Orbitalmodell es darstellt, das die Elektronenhülle des Atoms durch die Lösungen der Schrödingergleichung beschreibt. Diese Beschreibung ist mathematisch und man kann sich leider nur ein Vorstellungsbild davon machen, wenn man die mathematische Sprache versteht.

Auch vom Orbitalmodell gibt es Zeichnungen, aber auch sie sehen oft ‒ anschaulich, aber irreführend ‒ so aus, als seien die Orbitale scharf begrenzte Kugeln oder Keulen, so wie Luftballons. Einige Zeichner haben sich jedoch bemüht, das Wolkenhafte der Orbitale darzustellen.

Hier sind Abbildungen, die das "Aussehen" des Kohlenstoffatoms (abgesehen von der blauen Farbe) wohl einigermaßen wahrheitsgetreu wiedergeben:

http://blogs.nature.com/news/2009/09/electron\_clouds\_seeing\_is\_beli.html


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Kommentar von Franz1957
02.01.2016, 16:23

Für Deine Frage nach dem, was zwischen den Atomen ist, folgt daraus nun, daß man zuerst klären müßte, was man mit "zwischen" überhaupt genau meint, und das scheint mir kaum möglich zu sein.

Die Atome der festen Gegenstände sind dadurch aneinander gebunden, daß ihre Elektronenorbitale einander auf vielfältige Weise überlappen und sogar miteinander vereinigen, oder indem ein Atom dem anderen Elektronen ausleiht. Auf diese Weise werden sie zusammen zu Molekülen. Moleküle hängen wiederum durch elektrostatische Anziehungskräfte aneinander, weil ihre Orbitale einander beeinflussen und verformen.

In Metallen sind die Atome sogar dadurch miteinander vereint, daß sie alle einen Teil ihrer Elektronen abgeben und sozusagen als Gemeinschaftseigentum miteinander teilen, die sich frei und grenzenlos in dem ganzen Metallstück aufhalten und darin bewegen können.

Ich bin deshalb der Meinung, daß es in festen Stoffen gar keine scharfen Grenzen und erst recht keine Zwischenräume zwischen den Atomen gibt.

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Solche „Mikroskope“ gibt es wiklich: Das Raster­tunnel­mikroskop erlaubt Dir, Ober­flächen und daran adsorbierte Moleküle zu „sehen“, und ein Feld­ionen­mikroskop kommt der atomaren Auf­lösung zumindest sehr nahe, ist aber in seiner An­wendbarkeit auf dünne Metall­spitzen beschränkt.

Wenn Du das Wort „Mikroskop“ weiter auslegst, dann kannst Du auch ein per Röntgen­kristallstruktur­analyse gewonnenes Bild dazuzählen. Weil es aber keine Röntgenlinsen gibt, muß man das Beugungsbild mühsam in ein Bild des Moleküls umrechnen, aber als Bonus bekommt man das Bild in 3D.

Bei all diesen Methoden sieht man am Ende dasselbe, nämlich Elektronen­wolken. Die Atome sind darin gut zu erkennen (außer H, das hat zu wenig Elektronen), aber sie sind keine Kugeln mit fester Oberfläche, sondern diffuse Gebilde, die einander teil­weise durch­dringen. Die Frage, was „dazwischen“ ist, stellt sich also gar nicht.

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Ich glaube nicht, denn vergiss nicht, die Linsen des Mikroskops bestehen auch aus Atomen, du könntest also erst gar nicht bis auf Atomare Ebene kommen(Verstanden?-Ist etwas kompliziert...)

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Kommentar von CmdrData
02.01.2016, 19:20

Wow ich habe deine Eigentliche Frage ja wirklich Suuuuper beantwortet... 

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Kommentar von dome03211
02.01.2016, 22:21

Ich weiß ist von mir nur ein Gedanke gewesen

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Gravitation spielt im Mikroskopischen absolut keine Rolle. Da überwiegen bei weitem die elektromagnetische, die schwache und die starke Wechselwirkung.

Was Du siehst, haben die anderen ja schon beschrieben...

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  Die hier gegebenen Antworten sind sämtlich falsch. Die Frage allerdings ist geniös. Denn sie führt direkt auf das ===> Rastertunnelmikroskop ( RTM ) das übrigens heute schon von Schülern nachgebaut wird. Die gängige Vorstellung allerdings, du würdest damit Atomkügelchen oder auch nur die Abstände der Elektronenschalen vermessen, ist falsch. Du musst ja voll quantenmechanisch rechnen ===> Schrödingergleichung. Was du bekommst, sind die Äquipotenzialflächen eines äußerst unanschaulichen Potenzials; so stand das mal in der Zeitschrift " Physik in unserer Zeit "

  Schau doch mal im ===> Gordon Baym ; der Mann ist Nobelpreis verdächtig. In seiner zweibändigen Bibel der QM sind alle QM Systeme ausführlich durchgerechnet; zu meiner Zeit gab's ja noch kein RTM , obwohl ich ja aus Frankfurt stamme, wo die ganzen genialen Erfinder seiner Zeit versammelt waren ...

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