Visualizing the Atom

Physik-Text aus dem Jahr 1909

Basiswissen

Kernaussagen

• Elektrische Ladung an sich ist diskret (nicht kontinuierlich, stetig).
  

• Die elekrische Ladung des Wasserstoffkerns ist elementar.
  

• N soll bestimmt werden: Anzahl von Wasserstoffmolekülen in einem cm³ Gas.
  

• Die Elementarladung wird über Stokessche Gesetze bestimmt (Millikan).
  

• Die Bewegungsspuren von Ladungen werden in Nebelkammern sichtbar gemacht.
  

• Alphateilchen bestehen aus zwei positiven Elementarladungen.
  

• Die größe Bedeutung der Arbeit von Max Planck wird erwähnt.
  

• Atom als kleinstes Teilchen, das chemische Verbindungen eingeht.
  

• Dieses Atom ist weder physikalisch unteilbar noch ewig in seinem Bestand.
  

• Elektronen werden beispielhaft als Unter-Teile dieser Atome genannt.
  

• Die Elektronenmasse ist sehr klein im Verhältnis zur Masse eines Wasserstoffteilchens.
  

• Einzelne Elektronen kann man noch nicht sichbar machen oder zählen.
  

• Aber ein Kollege Regener arbeite an einer entsprechenden Technik (Mattscheibe?)
  

• Atome scheinen aus positiven Ladungen und Elektronen zu bestehen.
  

• Es gibt aber noch keinen nachweis einzelner positiver Teilchen (spätere Protonen).
  

• Elektrische Kräfte scheinen im Atom eine Rolle zu spielen.
  

• Die genau Rolle einzelner Ladungen innerhalb des Atoms aber ist unklar.
  

• Es ist unklar, ob es neben elektrisch geladenen Massen auch noch andere gibt (späteres Neutron).
  

• Sinnbild von Elektronen als Satelliten im Atom: können leicht erregt oder entfernt werden
  

• Es werden Elektronen unterschieden, die leicht vom Atom entfernt werden können.
  

• Diese Elektronen spielen eine Rolle bei chemischen Bindungen und der Entstehung von Spektralfarben.
  

• Sie verlassen das Atom mit grundsätzlich langsamen Geschwindigkeiten und können leicht erzeugt werden.
  

• Es gibt aber auch Elektronen, die nur bei einer (radioaktiven) Explosion des Kerns entweichen.
  

• Diese verlassen das Atom mit hohen Geschwindigkeiten und können nicht künstlich provoziert werden.
  

• Es gibt bisher keinen Hinweis darauf, dass man aus leichten Atomen schwere Atome bauen kann (spätere Kernfusion).
  

• Es gibt aber Hinweise (Radioaktivität), dass Atome in kleinere Bestandteile zerfallen können.
  

• Dieser Atomzrerfall ist aber möglicherweise auf schwere Atome wir Uran, Thorium oder Radium beschränkt.
  

• Es werden verschiedene Arten von radioaktiver Strahlung kurz charakterisiert.
  

• Alpha-Teilchen (Heliumkerne) entweichen dem Atom mit immer derselben Geschwindigkeit.
  

• Das deutet möglicherweise darauf hin, dass die Alphat-Teilchen aus Kreisbahnen herausgeschleudert werden.
  

• Solche inneren Prozesse in den Atomen sind völlig unbekannt.
  

• Es scheint, als seien viele Atome aus Heliumatomen zusammengesetzt.
  

• Mit Leuchtschirmen kann man einzelne Alpha-Teilchen erkennen und mehrere Teilchen zählen.
  

• Man hat Untersuchungen an radioaktivem Material mit einem Zerfall pro Minute gemacht.
  

• Mit alpha-, beta- und gamma-Strahlen kann man über Durchdringungsversuche Materie untersuchen.
  

• Alpha- und Beta-Strahlen kann man gut in Gasen untersuchen, wo sie eine Spur ionisierter Gasmoleküle erzeugen.
  

• Die chemische Zerstörung von Gasmolekülen durch Alpha-Teilchen ist ein neuer und vielversprechender Forschungszweig.
  

• Beta-Teilchen hingegen ionisieren Gas kaum, werden leicht in der Flugbahn abgelenkt und absorbiert.
  

• Schnelle Alpha-Teilchen scheinen durch die Wirkungssphäre von Atomen hindurchzugehen.
  

• Das werde gestützt durch die große kinetische Energie der Alpha-Teilchen und die geringe Ionisierungsenergie von Atomen.
  

• Im Bezug auf Atome wird die Gültigkeit des Satzes hinterfragt, ob zwei Körper gleichzeitig denselben Raum einnehmen können.
  

• Dieser Satz muss zumindest für Körper mit hoher Geschwindigkeit (Alpha-Teilchen) angezweifelt werden.
  

• Die Fähigkeit von Radioaktivität zur Durchdringung von Materie korreliert eng mit der Atommasse.
  

• Die Streuung (Ablenkung) von Beta-Teilchen (Elektronen) an Materie ist gut bekannt.
  

• Man dachte bisher, dass Alpha-Teilchen wegen ihrer großen Masse nicht abgelenkt werden.
  

• Versuche von z. B. Geiger zeigen aber, dass auch Alpha-Teilchen abgelenkt werden können.
  

• Zur Ablenkung genüge Materie in der Dicke von nur einem Molekül.
  

• Es wird abschließend auf den Erkenntniswert der Versuchsergebnisse hingewiesen.
  

Fußnoten

• Rutherford, Ernest. (1909). Visualizing the Atom.—II. http://doi.org/10.1038/scientificamerican09251909-202supp
  

Lizenz

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