Atommodelle
Chronologie
Basiswissen
Atommodelle werden in chronologischer Reihenfolge kurz vorgestellt, angefangen von der griechischen Atomon-Vorstellung bis hin zur Quantenphysik.
Das antike Atomon
Die antiken Griechen Leukipp und sein Schüler Demokrit (460 bis 370 v. Chr.) formulierten erstmals eine Atom-Theorie: die Welt besteht aus kleinsten Kügelchen und einer Leere dazwischen. Diese antike Vorstellung wahr zunächst eine rein willküliche Annahme, ein bloßes Gedankenspiel. Es gab in der Antike keine Möglichkeit, die Annahme mit Experimenten oder Beobachtungen zu überprüfen. Siehe dazu unter Atomon ↗
Lukrez' Atomkügelchen
Lukrez (99 bis 55 v. Chr.) setzte die antike Idee einer Welt aus kleinsten Kügelchen fort. Das Schloss bei Lukrez auch den Geist mit ein. Auch spekulierte er im Zusammenhang mit seinen Atomen über die Voraussetzungen für einen Freien Willen. im Mehr unter Lukrezsches Atommodell ↗
Daltons chemische Kügelchen
Der Chemiker Dalton nahm um das Jahr 1800 an, dass es nur eine bestimmte Anzahl chemischer Elememente gibt und dass jedes dieser Elemente aus bestimmten für dieses Element typischen kleinsten Kügelchen besteht, den Atomen. Mehr unter Daltonsches Atommodell ↗
Thomsons Rosikenkuchenmodell
Auch Rosinenkuchenmodell: Atome bestehen aus breiartig positiver Substand mit darin bweglich eingebetteten negativen Ladungen. Die Elektronen bewegen sich dabei ähnlich wie die Planeten um die Sonne. Mehr unter Thomsonsches Atommodell ↗
Nagaokas Sonnensystem-Modell
Der Japanische Physiker Hantaro Nagaoka (1865 bis 1950) veröffentlichte im Jahr 1904 jenes Atommodell, das noch weit über 120 Jahre später die Vorstellung von einem Atom dominierte: um einen positiv geladenen, punktartigen Kern bewegen sich die Elektronen auf Kreisbahnen[1]. Das so gedachte Atom darf man sich aber auf keinen Fall im Sinne der klassichen Gesetze der Mechanik nach Newton vorstellen[2]. Mehr unter Nagaokasches Atommodell ↗
Rutherfords Atomkern
Rutherford konnte experimentell zeigen, dass der größte Teil der Masse eines Atoms im Atomkern vereinigt sein muss und dass dieser Atomkern räumlich nur einen kleinen Teil des Atom ausmacht. Er nennt sein Modell selbst das Nukleus-Modell. Mehr unter Rutherfordsches Atommodell ↗
Bohrs Atomhülle
Die negativen Elektronen befinden sich nur in ausgewählten erlaubten Bahnen innerhalb einer Bahnebene und weit entfernt vom positiven Kern. Mehr unter Bohrsches Atommodell ↗
Saturnisches Atommodell
Als saturnisch, in Anlehung an die Ringe des Saturn, bezeichnet man ein Atommodell, wenn die Elektronen auf Kreisbahnen in einer gemeinsamen Ebene mit dem Kern in der Mitte gedacht werden. Siehe auch saturnisches Atommodell ↗
Das Kugelwolken-Modell
Das Kugelwolken ist eine Fortentwicklung des Bohrschen Atommodells. Hier werden den Elektronen keine Bahnen mehr zugeordnet sondern nur noch Aufenthaltswahrscheinlichkeiten. Mehr unter Kugelwolkenmodell ↗
Das Orbitalmodell
Im Orbitalmodell werden Aufenthaltswahrscheinlichkeiten von Elektronen in der Atomhülle durch komplizierte geometrische Körper wie Hanteln, Tori oder 3D-Rosetten veranschaulicht. Mehr unter Orbitalmodell ↗
Das Schalenmodell der Chemie
Mit K, L, M, N-Schalen und so weiter. Dieses Modell ist in der Chemie verbreitet. Man stellt sich die Elektronen auf konzentrischen Kugelschalen um den Atomkern angeordnet vor. Mehr dazu unter Schalenmodell (Atomphysik) ↗
Fußnoten
- [1] Hantarō Nagaoka: Kinetics of a system of particles illustrating the line and the band spectrum and the phenomena of radioactivity. In: Philosophical Magazine. 7. Jahrgang, 1904, S. 445–455. Siehe auch Nagaokasches Atommodell ↗
- [2] "Versuche, die Bewegung der um den Kern kreisenden Elektronen mit Hilfe der Gsetze der Mechanik zu verstehen - ähnlich wie sich Newton die Gesetze der Bewegung zunutze machte, um die Bahn der Erde um die Sonne zu begreifen -, schlugen vollständig fehl. Sämtliche Vorhersagen erwiesen aich als falsch." In: Richard Feynman: QED: Die seltsame Theorie des Lichts und der Materie. Piper Verlag. 1. Auflage 1992. ISBN: 3-492-21562-9
- [3] Der Physiker und Nobelpreisträger Richard Feynman (1918 bis 1988) machte deutlich, dass jedes Planetenmodell des Atoms heute als überholt gilt: "In der ersten Zeit nach der Entdeckung der Elektronen betrachte man die Atome als eine Art kleiner Sonnensysteme, bestehend aus einem schweren Zentrum (dem Atomkern) und Elektronen, die es, ähnlich wie die Planeten die Sonne auf bestimmten 'Bahnen' umkreisen. Wer sich diese Atomvorstellung bewahrt hat, lebt, was die Entwicklung der Physik betrifft, im Jahre 1910." In: Richard Feynman: QED: Die seltsame Theorie des Lichts und der Materie. Piper Verlag. 1. Auflage 1992. ISBN: 3-492-21562-9. Dort die Seiten 99 und 100. Siehe auch saturnisches Atommodell [Planetenmodell] ↗