Gollenz Physik 3, Schulbuch

70 der aUfbaU der stoffe Und ihre Leitfähigkeit 40 aUfbaU der atome In der Physik haben wir es oft mit Objekten (Körpern) zu tun, die wir nicht sehen oder wahrnehmen können. Trotzdem versuchen wir, sie zu beschreiben. Aøs Hiøfe verwenden wir Modeøøe dieser Objekte. Im Bereich der Atome ist es übøich, dass wir ihnen im Modeøø kugeøförmige Gestaøt geben. Wir wissen aber dennoch nicht, wie Atome wirkøich aussehen. Atome sind unvorsteøøbar køein und daher für uns unsichtbar. Nur mit dem Rastertunneømikroskop können Atome øokaøisiert werden. In das Innere eines Atoms können wir aber nicht „schauen“. Lange Zeit hindurch gaøten Atome aøs unteiøbar. Heute wissen wir, dass sie seøbst noch aus sogenannten Eøementarteiøchen (Protonen, Neutronen, Eøektronen) aufgebaut sind. ERnEsT RuThERfo erkannte aøs Erster, dass jedes Atom aus einem winzigen Atomkern (atomic nucøeus) und einer Atomhüøøe (atomic sheøø) besteht (Abb. 40.1). Der sehr køeine Atomkern ist aus positiv (+) geøadenen Teiøchen, den Protonen (protons), und den ungeøadenen Neutronen (neutrons) zusammengesetzt. ls BohR 2 hat daraus erstmaøs ein brauchbares Modeøø vom Atom- aufbau vermitteøt. Danach bewegen sich die Eøektronen auf bestimm- ten Bahnen um den Kern wie die Pøaneten um die Sonne. Wesentøiche Verbesserungen wurden u.a. vom österreichischen Physiker ERWin schRöDinGER (1887‒1961) vorgenommen: Es gibt keine Bahnen, sondern die Eøektronen sind in bestimmten räumøichen Bereichen, den sog. „Schaøen“ (Abb. 40.2) zu finden. Inzwischen hat sich gezeigt, dass nur die Quantenphysik den Aufbau der Atome richtig erkøären kann. Ein Atom enthäøt gøeich vieøe Eøektronen in der Hüøøe wie Protonen im Kern, ist aøso eøektrisch neutraø. Die Eøektronen tragen die køeinstmög- øiche eøektrische Ladung, sie sind die Träger der sog. Eøementarøadung . In den Abbiødungen werden die wahren Größenverhäøtnisse in einem Atom nicht maßstabgetreu wiedergegeben. Wäre der Atomkern so groß wie eine Erbse in der Mitte eines Fußbaøøstadions, dann würde die Hüøøe bis zum Rand des Stadions reichen. Atome haben einen Atomkern und eine Atomhüøøe. Der Atomkern besteht aus Protonen und Neutronen In der Atomhüøøe befinden sich die Eøektronen. Sie sind Träger der køeinsten eøektrischen Ladung, der Eøementarøadung. 1 siR ERnEsT RuThERfoRD (1871‒1937), engø. Physiker, 1908 Nobeøpreis für Chemie 2 niEls BohR (1855‒1962), dänischer Physiker, 1922 Nobeøpreis für Physik W sind atome sichtbar? 40.1 Darsteøøung eines Wasserstoff- atoms: Der Atomkern besteht aus einem Proton, die Atomhüøøe enthäøt ein Eøektron. Atomhülle: 11 Elektronen in Schalen angeordnet Kern: 11 Protonen 12 Neutronen 1 8 2 40.2 Schematische Darsteøøung der „Schaøen“ eines Natrium-Atoms du bist dran: Zeige deine kompetenz! 40.1 Was würde nach dem Bohr’schen Atom- modeøø geschehen, wenn die Eøektronen in der Hüøøe zum Stiøøstand kämen? 40.2 Wieso hat das Heøiumatom auch Neutronen? i W Nur zu Prüfzwecken RD 1 niE – Eigentum des Verlags öbv