Entwicklung der Atomtheorie

Moderne Atomtheorie: Modelle

1913 entwickelte Neils Bohr, ein Schüler von Rutherford, ein neues Modell des Atoms. Er schlug vor, dass Elektronen unkonzentrierte Kreisbahnen um das Atom anordneten Kern. Dieses Modell ist auf dem Solarsystem strukturiert und als Planetenmodell bekannt. Das Bohr-Modell kann durch die folgenden vier Prinzipien zusammengefasst werden:

1. Elektronen besetzen nur bestimmte Bahnen um den Kern. Diese Bahnen sind stabil und sind stabil „stationäre“ Umlaufbahnen genannt.
2. Jederorbith ist eine damit verbundene Energie. Die Umlaufbahn in der Nähe des Kerns hat eine Energie von E1, der nächsten Umlaufbahn E2 usw.
3. Energie wird absorbiert, wenn ein Elektron aus springt Ein niedrigeres Borbit zu einem höheren und Energie wird emittiert, wenn ein Elektron von einer höheren Umlaufbahn zu einer niedrigeren Umlaufbahn fällt.
4. Die Energie und Frequenz des emittierten oder absorbierten Lichts kann unter Verwendung der Differenz zwischen berechnet werden en die beiden Orbitalenergien.

1926 ging der österreichische Physiker Erwin Schrödinger noch einen Schritt weiter. Schrödinger verwendete mathematische Gleichungen, um die Wahrscheinlichkeit zu beschreiben, ein Elektron an einer bestimmten Position zu finden. Dieses Atommodell ist als quantenmechanisches Modell des Atoms bekannt. Im Gegensatz zum Bohr-Modell definiert das quantenmechanische Modell nicht den genauen Weg eines Elektrons, sondern sagt die Wahrscheinlichkeit des Ortes des Elektrons voraus. Dieses Modell kann als Kern dargestellt werden, der von einer Elektronenwolke umgeben ist. Wo die Wolke am dichtesten ist, ist die Wahrscheinlichkeit, das Elektron zu finden, am größten, und umgekehrt ist es weniger wahrscheinlich, dass sich das Elektron in einem weniger dichten Bereich der Wolke befindet. Daher führte dieses Modell das Konzept der Unterenergieniveaus ein.

Bis 1932 glaubte man, dass es sich um einen positiv geladenen Kern handelt, der von negativ geladenen Elektronen umgeben ist. 1932 bombardierte James Chadwick Berylliumatome mit Alpha-Partikeln. Eine unbekannte Strahlung wurde erzeugt. Chadwick interpretierte diese Strahlung als aus Teilchen mit einer neutralen elektrischen Ladung und der ungefähren Masse eines Protons zusammengesetzt. Dieses Teilchen wurde als Neutron bekannt. Mit der Entdeckung des Neutrons wurde Chemikern ein adäquates Modell des Atoms zur Verfügung gestellt.

Seit 1932 wurden durch kontinuierliche Experimente viele zusätzliche Teilchen im Theater entdeckt. Auch neu Elemente wurden durch Beschuss vorhandener Kerne mit verschiedenen subatomaren Partikeln erzeugt. Die Atomtheorie wurde durch das Konzept weiter verbessert, dass Protonen und Neutronen aus noch kleineren Einheiten bestehen, die Quarks genannt werden. Die Quarks selbst bestehen aus vibrierenden Energieketten. Die Theorie der Zusammensetzung des Theaters ist weiterhin ein fortwährendes und aufregendes Abenteuer.