Atom - Physik.
Publié le 18/05/2020
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Atom - Physik.
1 EINLEITUNG
Sichtbar gemachte AtomeObwohl der Durchmesser von Atomen im Bereich von Milliardstelmillimetern liegen kann, lassen sich einzelne Atome mit Hilfe vonRastertunnelmikroskopen sichtbar machen.
Diese Aufnahme zeigt die Oberfläche eines Siliciumkristalls.U.S.
Department of Energy, Oak Ridge National Laboratory
Atom , kleine, elektrisch neutrale Einheit eines chemischen Elements, die für sich existieren kann.
Stabile Atome lassen sich mit rein chemischen Mitteln nicht teilen.
Dies gelingt nur mit Hilfe besonderer physikalischer Methoden, z.
B.
in einem Teilchenbeschleuniger.
Dort lassen sich Atome in ihre Elementarteilchen aufspalten.
NichtstabileAtome, z.
B.
die von radioaktiven Elementen, zerfallen spontan nach ganz bestimmten Gesetzmäßigkeiten ( siehe Radioaktivität).
Elektrische Entladung in StickstoffMittels zweier Elektroden wird an eine Gasentladungsröhre (links im Bild) Spannung angelegt und damit ein elektrisches Feld erzeugt.Elektronen beginnen nun zwischen Kathode und Anode zu fließen.
Dabei stoßen sie mit den Gaspartikeln des Stickstoffs zusammenund Ionen werden frei.
Ab einer bestimmten Stromgröße springt die Gasentladung schließlich in die Glimmentladung um, bei der Lichterzeugt wird.Yoav Levy/Phototake NYC
Die Atome setzen sich grob betrachtet aus einem Atomkern und der Atomhülle zusammen.
Der Kern ist positiv geladen und besteht im Wesentlichen aus Protonen undNeutronen.
Die Atomhülle enthält die negativ geladenen Elektronen und bestimmt im Wesentlichen die chemischen Eigenschaften des Atoms (z.
B.
das Verhalten beichemischen Reaktionen).
Die verschiedenen Atomarten werden durch die Anzahl der Protonen im Atomkern gekennzeichnet.
Diese Anzahl bezeichnet man als Ordnungs-oder Kernladungszahl ( siehe Periodensystem).
In der Elementsymbolschreibweise steht diese Zahl links unten vom Symbol – links oben steht das Atomgewicht (z.
B. normaler Wasserstoff: §H; siehe chemische Zeichen).
Atomarten, die zwar die gleiche Anzahl an Protonen haben, aber eine unterschiedliche Zahl an Neutronen enthalten, nennt man Isotope (z.
B.
Deuterium ªH).
2 GESCHICHTLICHES
WassermolekülDas Wassermolekül besteht aus einem Sauerstoff- und zwei Wasserstoffatomen.© Microsoft Corporation.
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- Physik.
In der antiken griechischen Philosophie benutzte man den Begriff „Atom” für das kleinste Stück, in das man einen Körper zerlegen könnte.
Nach der Vorstellung von Leukippund insbesondere seinem Schüler Demokrit sollten diese Atome unteilbar sein.
Erst gute 2 000 Jahre später griff John Dalton diese Idee wieder auf und entwickelte sieweiter.
Nach Daltons Hypothese setzt sich Materie aus unteilbaren Atomen zusammen.
Dabei sind alle Atome des entsprechenden Elements hinsichtlich ihrer Masse undihrem chemischen Verhalten gleich.
Atome können sich im Verhältnis einfacher, ganzer Zahlen zu Verbindungen zusammensetzen.
Zersetzt man diese Verbindungen, sogehen die Atome unverändert aus dieser Reaktion hervor.
Kurze Zeit darauf fand Daltons Theorie durch die Entwicklung der kinetischen Gastheorie (im Wesentlichen durchRudolf Clausius, James Clerk Maxwell und Ludwig Boltzmann) sowie durch die Arbeiten von Svante Arrhenius zur elektrolytischen Dissoziation Unterstützung.
Auch MichaelFaraday befasste sich mit Elektrolyseprozessen und schloss auf eine Beziehung zwischen Elektrizität und Atomen.
Die allgemeine Anerkennung fand die Atomtheorie jedocherst zu Beginn des 20.
Jahrhunderts, z.
B.
durch die Spektroskopie, Röntgen beugung an Kristallen und die in der Zeit entwickelten Atommodelle..
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