Zusammenfassung über den Bau des Atoms




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Zusammenfassung über den Bau des Atoms:

*Proton:


*Das Proton ist ein schweres Kernteilchen, das den Kern des (leichten)

Wasserstoffatoms darstellt. Es besitzt eine Einheit positiver

Elementarladung und Spin 0.5. Mit dem Neutron zusammen baut es die

Atomkerne aller Elemente auf. Die Anzahl Protonen in einem Atomkern

bestimmt dessen Elementzugehörigkeit. Das Proton ist nicht elementar, es

ist selbst aus drei Quarks



<http://lexikon.astronomie.info/stichworte/q.html#Quark> aufgebaut.

*Elektron:

*Das Elektron ist ein Elementarteilchen mit einer Einheit negativer

Elementarladung. Es hat eine Masse von 9.1094E-31 kg. Sein

Eigendrehimpuls (Spin) beträgt 0.5 und ist deshalb ein Fermion. Die

gesamte Chemie beruht auf der Wechselwirkung zwischen den Elektronen der

Atomhülle. Auch kann der elektrische Strom in Metallen als im Kabel

fliessende Elektronen aufgefasst werden.

*Neutron:

*Die Neutronen sind schwere, elektrisch neutrale Teilchen im Kern der

Atome. Sie haben Spin 0.5 und ein magnetisches Moment. Durch die

Kernkraft verhindert die Anwesenheit von Neutronen, dass der Kern durch

die Abstossung der Protonen untereinander zerbricht. Ein freies Neutron

zerfällt mit einer Halbwertszeit von 10.6 Minuten. Dabei entsteht ein

Proton <http://lexikon.astronomie.info/stichworte/p.html#Proton>, ein

Elektron <http://lexikon.astronomie.info/stichworte/e.html#Elektron> und

ein Anti neutrino

<http://lexikon.astronomie.info/stichworte/n.html#Neutrino> sowie 0.78 M

eV <http://lexikon.astronomie.info/stichworte/e.html#Elektronvolt>Energie.


*Quark*
Die Teilchen, aus denen der Atomkern besteht, die Neutronen und

Protonen, sind nicht elementar



<http://www.quantenwelt.de/elementar/unteilbar.html>. Sie bestehen aus

Teilchen, die man *Quarks* getauft hat. (Die Ähnlichkeit des Wortes mit

dem deutschen Wort für ein Milchprodukt ist Zufall.) In Neutronen und

Protonen befinden sich je zwei Arten von Quarks, die *up-Quarks* und die

*down-Quarks*. Das Proton hat zwei up- und ein down-Quark, beim Neutron

ist es genau umgekehrt.


*Proton*
Das Proton gehört zur Gruppe der Baryonen

<http://www.quantenwelt.de/elementar/baryonen.html>. Es kann als

Verbindung aus zwei Up-Quarks



<http://www.quantenwelt.de/elementar/quarks.html> und einem Down-Quark

beschrieben werden. Es ist positiv geladen. Die Ladung



<http://www.quantenwelt.de/klassisch/eigenschaften/ladung.html> eines

Protons ist genau entgegengesetzt zur Elektronenladung. Man nennt diese

Ladungsmenge auch Elementarladung. Das Proton ist etwa 2000 mal schwerer

<http://www.quantenwelt.de/klassisch/eigenschaften/masse.html> als das

Elektron <http://www.quantenwelt.de/elementar/elektronen.html>.


Das Proton ist das leichteste Baryon. Es kann deshalb nicht in leichtere

Baryonen zerfallen. Sollte es dennoch zerfallen können, so muss das über

eine *hyperschwache Wechselwirkung* geschehen, die noch schwächer ist

als schwache Kernkraft



<http://www.quantenwelt.de/kernphysik/kernkraft/schwache.html> und

Gravitation



<http://www.quantenwelt.de/klassisch/kraft/gravitation.html>. Dabei

könnten zum Beispiel zwei Quarks in ein Antiquark



<http://www.quantenwelt.de/elementar/antiteilchen.html> und ein Lepton

<http://www.quantenwelt.de/elementar/leptonen.html> umgewandelt werden.

Ein denkbarer Zerfall des Protons, der die Gesamtladung nicht ändern

würde, würde ein Pion <http://www.quantenwelt.de/elementar/pionen.html>

und ein Positron <http://www.quantenwelt.de/elementar/positronen.html>

(=Anti-Elektron) erzeugen.

*

Neutron*


Neutronen gehören, wie auch die Protonen

<http://www.quantenwelt.de/elementar/protonen.html> zu den Baryonen

<http://www.quantenwelt.de/elementar/baryonen.html>. Ein Neutron ist aus

einem Up-Quark <http://www.quantenwelt.de/elementar/quarks.html> und

zwei Down-Quarks aufgebaut. Es ist elektrisch neutral, wird also von

anderen Ladungen weder angezogen noch abgelenkt. Neutronen befinden sich

neben den Protonen <http://www.quantenwelt.de/elementar/protonen.html>

im Atomkern und sorgen dafür, dass der Kern stabil bleibt.


Die Masse <http://www.quantenwelt.de/klassisch/eigenschaften/masse.html>

freier Neutronen ist etwas größer, als die Protonenmasse. Freie

Neutronen sind deshalb nicht stabil. Ein freies Neutron zerfällt nach

etwa einer viertel Stunde in ein Proton



<http://www.quantenwelt.de/elementar/protonen.html>, ein Elektron

<http://www.quantenwelt.de/elementar/elektronen.html> und ein Neutrino

<http://www.quantenwelt.de/elementar/neutrinos.html>. Dieser Zerfall

heißt Beta-Zerfall



<http://www.quantenwelt.de/kernphysik/radio/betastrahlung.html> und wird

durch die schwache Kernkraft



<http://www.quantenwelt.de/kernphysik/kernkraft/schwache.html> bewirkt.
Obwohl die Neutronen also instabil sind, helfen sie, Atomkerne stabil zu

halten. Neutronen ziehen nähmlich über die starke Kernkraft



<http://www.quantenwelt.de/kernphysik/kernkraft/starke.html> andere

Neutronen und Protonen an, stoßen sich aber, als ungeladene Teilchen,

nicht durch die elektrische Kraft

<http://www.quantenwelt.de/klassisch/kraft/elektrisch.html> ab. Die

starke Wechselwirkung im Atomkern verhindert auch, dass im Kern

gebundene Neutronen zerfallen. Beta-Zerfall tritt nur in Kernen auf, in

denen die Neutronenzahl so groß ist, dass ein Kern mit einem Proton mehr

und einem Neutron weniger stabiler ist.
*Elementarteilchen*
Auf dieser Seite möchte ich eine Übersicht über die wichtigsten

Elementarteilchen geben. Streng genommen sind Elementarteilchen

Teilchen, die nicht weiter zerlegbar

<http://www.quantenwelt.de/elementar/unteilbar.html> sind. Natürlich

können wir nicht wissen, ob es noch elementarere Teilchen gibt, aus

denen die heute bekannten Teilchen aufgebaut sind. Deshalb zählt man

noch immer einige Teilchen zu den Elementarteilchen, die mit dem

modernen Standardmodell als zusammengesetzte Teilchen beschrieben

werden. Atome, die nach Demokrit



<http://www.quantenwelt.de/atomphysik/modelle/demokrit.html> "die

Unteilbaren" genannt werden, sind jedoch nicht unteilbar und gehören

nicht zu den Elementarteilchen.
Die verschiedenen Elementarteilchen unterscheiden sich durch

charakteristische Quanteneigenschaften



<http://www.quantenwelt.de/quantenmechanik/eigenschaften/>, die in einem

gesonderten Kapitel beschrieben werden. Einen tabellarischen Überblick



<http://www.quantenwelt.de/elementar/uberblick.html> über die

Elementarteilchen habe ich ebenfalls erstellt.

Elementarteilchen
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
/Dieser Artikel befasst sich mit 'Elementarteilchen', den kleinsten

Bausteinen der Materie. Es gibt auch einen Roman von Michel Houellebecq



<http://de.wikipedia.org/wiki/Michel_Houellebecq> gleichen Namens,

dessen Artikel Sie unter Elementarteilchen (Roman)



<http://de.wikipedia.org/w/wiki.phtml?title=Elementarteilchen_%28Roman%29&action=edit>

finden./
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*Elementarteilchen* sind die kleinsten bekannten Bausteine der Materie.

Ihre Eigenschaften lassen sich nicht anschaulich beschreiben, da sie

aufgrund ihrer geringen Größe quantenmechanischen

<http://de.wikipedia.org/wiki/Quantenmechanik> Gesetzmäßigkeiten

gehorchen. Nachdem die Atomtheorie <http://de.wikipedia.org/wiki/Atom>

des Demokrit <http://de.wikipedia.org/wiki/Demokrit> sich durch die

Entwicklung der Chemie <http://de.wikipedia.org/wiki/Chemie> im 18.

Jahrhundert <http://de.wikipedia.org/wiki/18._Jahrhundert> bestätigte,

waren die Atome 'elementare' Teilchen.


Anfang des 20. Jahrhunderts

<http://de.wikipedia.org/wiki/20._Jahrhundert> wurde dann entdeckt, dass

Atome aus einem Atomkern (bestehend aus Protonen



<http://de.wikipedia.org/wiki/Proton> und Neutronen

<http://de.wikipedia.org/wiki/Neutron>) und einer Hülle (bestehend aus

Elektronen <http://de.wikipedia.org/wiki/Elektron>) aufgebaut sind. Das

Neutron ist kein stabiles Elementarteilchen, da es außerhalb des

Atomkerns radioaktiv zerfällt



<http://de.wikipedia.org/wiki/Radioaktiver_Zerfall>. Protonen und

Elektronen gelten als stabil.


Nach der Entdeckung der das Atom aufbauenden Elementarteilchen wurde

eine Vielzahl von instabilen Teilchen entdeckt. In die gleiche Zeit



fällt die Entdeckung der Antiteilchen

<http://de.wikipedia.org/wiki/Antiteilchen>.

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