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THEMA: Atomaufbau: warum keine Dämpfung der stehenden Welle ?

Atomaufbau: warum keine Dämpfung der stehenden Welle ? 14 Mai 2016 11:54 #6082

Zuerst einmal ein nettes Hallo in die Runde!

Mich beschäftigt momentan folgende Frage: Soweit ich verstanden habe "kreisen" Elektronen in Form einer stehenden Welle um den Atomkern. Soweit nun gut. Wodurch aber wird verhindert dass diese stehende Welle jegliche Dämpfung erfährt? Sprich, warum sind diese stehenden Wellen seit Milliarden Jahren stabil ohne auch nur das geringste Quant an Energie zu verlieren? Atome wechselwirken doch ständig mit jedem und allem ...

Danke und Grüße

Andreas

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Atomaufbau: warum keine Dämpfung der stehenden Welle ? 14 Mai 2016 13:24 #6083

Warum die Elektronen auf ihren "Bahnen" um einen Atomkern keine Energie verlieren, ist ein quantenmechanisches Phänomen. Als solches ist das das Ergebnis einer quantenmechanischen Rechnung, für das ich keine Erklärung habe.

Bahnen habe ich in Anführungszeichen geschrieben, da die Elektronen ja delokalisiert sind, ebenfalls ein quantenmechanischer Effekt.

Nicht extra gekennzeichnete Beiträge sind normale private Beiträge. Sie sollten genauso diskutiert und kritisiert werden wie alle anderen Beiträge auch.

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Atomaufbau: warum keine Dämpfung der stehenden Welle ? 14 Mai 2016 14:30 #6084

Ich versuche auch gerade, mich über die Quantenmechanik schlau zu machen, möchte aber anmerken, dass man ohne exquisite Mathematikkenntnisse vieles leider für bare Münze nehmen muss. Dass mit den "stehenden Wellen" ist ja auch nur ein Model, die Welle ist ja eine Aufenthaltswahrscheinlichkeit und keine 3 dimensionale Welle.

Ich empfehle Feynman's Lectures, oder "The Quantum Universe: Everything that can happen does happen" von Brian Cox & Jeff Forshaw.

Viel Spaß beim Lesen,
Nirusu

"Wir stehen selbst enttäuscht und sehn betroffen
Den Vorhang zu und alle Fragen offen"
- Berthold Brecht, Der Gute Mensch von Sezuan

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Atomaufbau: warum keine Dämpfung der stehenden Welle ? 14 Mai 2016 19:11 #6091

Andreas_1963 schrieb: Zuerst einmal ein nettes Hallo in die Runde!

Mich beschäftigt momentan folgende Frage: Soweit ich verstanden habe "kreisen" Elektronen in Form einer stehenden Welle um den Atomkern. Soweit nun gut. Wodurch aber wird verhindert dass diese stehende Welle jegliche Dämpfung erfährt? Sprich, warum sind diese stehenden Wellen seit Milliarden Jahren stabil ohne auch nur das geringste Quant an Energie zu verlieren? Atome wechselwirken doch ständig mit jedem und allem ...

Danke und Grüße

Andreas


Ja, Atome wechselwirken, das ist richtig.

Aber ein Atom besteht ja aus mindestens einem Elektron und einem Proton, also einem Kern, meist sind auch noch Neutronen vorhanden.

Ohne Elektron = kein Atom, dann hat man ein Plasma.


Das Elektron darf man sich nicht als Teilchen vorstellen, eher als Ladungsfeld, das sich in einem gegebenen Abstand um seinen Atomkern aufhält, da kreist auch nix.

Hier greifen dann quantenmechanische Prozesse, die dieses Konstrukt auf einer uns Menschen nicht sachlich nachvollziehbaren, begreifbaren Weise stabil halten. Wir können das zwar alles in Formeln fassen, mathematische Modelle dazu schreiben, das ja, aber verstandesmäßig wirklich kapieren lässt sich das nicht, dazu ist die Quantenwelt zu ....... seltsam, um das mal vorsichtig auszudrücken.

Vereinfacht ausgedrückt, kreist da nix, es gibt auch keine Elektronen-Teilchen, es findet auch keine Bewegung in unserem Sinne statt, also makroskopisch gesehen, es wird auch nix ausgetauscht, so ein Atom kann ziemlich stabil sein, wenn es keinen radioaktiven Zerfallsprozessen unterliegt. Das geht ja nur deshalb über Milliarden von Jahren gut, weil dort alles statisch ist. Jedenfalls bezogen auf die makroskopische Welt. Quantenmechanisch betrachtet ...... ist das alles wiederum gaaaanz anders, was jedoch nicht auf den Makrokosmos durchschlägt. Zum Glück.


Grüße
Udo

Das Verzichtbare ist nutzlos. J.F. Hingeklammert

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Atomaufbau: warum keine Dämpfung der stehenden Welle ? 15 Mai 2016 09:56 #6094

Danke Udo, verstehe, oder eben auch nicht ;-)

Wenn Elektronen gar keine Teilchen sind wie wird dann ein gerichteter Elektronenstrahl erzeugt???, so wie das in jedem alten Fernseher ("Fettscreen") der Fall war/ist, siehe: de.wikipedia.org/wiki/Elektronenstrahl

Oder geht es hier wieder mal um den Dualismus der Teilchen?, je nach "Anwendungsfall" manifestiert sich das Elektron mal als Teilchen, mal als Welle ?

Danke und Grüße

Andreas

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Atomaufbau: warum keine Dämpfung der stehenden Welle ? 15 Mai 2016 11:09 #6097

Andreas_1963 schrieb: Danke Udo, verstehe, oder eben auch nicht ;-)

Wenn Elektronen gar keine Teilchen sind wie wird dann ein gerichteter Elektronenstrahl erzeugt???
Danke und Grüße

Andreas


Eben WEIL die Elektronen KEINE Teilchen, sondern ein Feld sind, geht das mit dem Elektronenstrahl bzw. Kathodenstrahl. Durch starke magnetische Felder werden Elektronen abgelenkt, gebündelt und von einem anders gepolten Feld angezogen, was nur geht, wenn es sich eben um KEINE Teilchen handelt, sonst bräuchte man dafür ja einen Beschleunigerring wie im CERN. Der beschleunigt tatsächlich auch Partikel, mit einem irren Aufwand.

Oder geht es hier wieder mal um den Dualismus der Teilchen?, je nach "Anwendungsfall" manifestiert sich das Elektron mal als Teilchen, mal als Welle ?


Nein, das spielt hierbei wohl keine Rolle, Elektronen sind und bleiben immer Elektronen, zumindest in diesem Umfeld, wobei jedoch IMMER auch quantenmechanische Effekte eine Rolle spielen, aber eben immer nur auf dieser Ebene der Quantenmechanik.


Grüße
Udo

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Atomaufbau: warum keine Dämpfung der stehenden Welle ? 15 Mai 2016 12:05 #6098

udogigahertz schrieb: Eben WEIL die Elektronen KEINE Teilchen, sondern ein Feld sind, geht das mit dem Elektronenstrahl bzw. Kathodenstrahl. Durch starke magnetische Felder werden Elektronen abgelenkt, gebündelt und von einem anders gepolten Feld angezogen, was nur geht, wenn es sich eben um KEINE Teilchen handelt, sonst bräuchte man dafür ja einen Beschleunigerring wie im CERN. Der beschleunigt tatsächlich auch Partikel, mit einem irren Aufwand.


Elektronen sind genauso Elementarteilchen wie Quarks. Je nach Experiment treten Teilchen- oder Welleneigenschaften zutage. Eine räumliche Ausdehnung der Elektronen konnte bislang nicht gemessen werden, dafür aber eine Ruhemasse.

Es gibt auch Beschleuniger, in denen Elektronen beschleunigt werden. Der Hauptgrund, warum man durch CERN keine Elektronen durchschickt, sondern schwerere Teilchen, ist denke ich, dass leichtere Teilchen mehr Energie durch Synchrotronstrahlung verlieren.

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Atomaufbau: warum keine Dämpfung der stehenden Welle ? 15 Mai 2016 13:15 #6099

Andreas_1963 schrieb:

Soweit ich verstanden habe "kreisen" Elektronen in Form einer stehenden Welle um den Atomkern.

Vorsicht! Die Wellenfunktionen der Elektronen in einem Atom werden gerne als stehende Wellen erklärt, das hilft bei der Anschauung, warum es im Bohrschen Atommodell nur bestimmte Bahnen gibt oder in fortgeschritteneren Modellen nur bestimmte Orbitale. Das heißt NICHT, dass die Elektronen in Form dieser Wellen um den Kern kreisen. Die Quadrate der Amplituden der Wellenfunktionen geben an festen Orten jeweils die Wahrscheinlichkeit, dass wir dort mit einem Meßprozess ein Elektron nachweisen könnten. Bitte nicht Wellenfunktion und Bahn eines Elektrons verwechseln.
Ich glaube, zur Wellenfunktion sollte ich demnächst ein Tutorial und einen Videobeitrag verfassen...
Folgende Benutzer bedankten sich: Andreas_1963

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Atomaufbau: warum keine Dämpfung der stehenden Welle ? 15 Mai 2016 22:21 #6112

Herrlichen Dank Herr Gaßner!

Ja, eines Ihrer tollen und anschaulichen Videos zum Thema Atomaufbau (und warum die Materie derart stabil ist/bleibt) würde ich mir wünschen, freue mich darauf!

Mein bisheriges Atommodell ist nämlich mittlerweile in sich zusammengebrochen. Im Moment ist mir nur mehr eines geblieben: Atomkern und Elektron(en) haben zueinander eine Affinität, eine Beziehung, wie die auch immer aussehen mag. Soweit mir bekannt resultiert diese Beziehung durch jeweils positive und negative Ladungen, also elektromagnetische Wechselwirkung. Das würde aber bedeuten dass die beiden Teilchen in Form von Photonen austauschen. Photonen sind doch die Austauschteilchen des Elektromagnetismus? Oder bin ich da völlig im falschen Film, gilt dies nicht mehr im Bereich des Allerkleinsten?

Danke und schöne Grüße

Andreas

PS: schon mal alles Gute zum bevorstehenden "Runden", es tut auch gar nicht weh

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Atomaufbau: warum keine Dämpfung der stehenden Welle ? 16 Mai 2016 04:54 #6120

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Hallo Andreas_1963. Also Magnetismus hat mehr mit einem Feld zu tun, als mit einem Ausgleichbestreben. Da gibt es kein Austausch, aber der Film ist ok, jedoch darfst du da nicht das Elektromagnetische SPEKTRUM rein mischen. Und zur deinem Atommodel betrachte es wie eine Dunstwolke um dein Kern. Also um das mal nach Außen zur bringen und ein vergleich zur machen. Wasser vermag das licht doch durch zu lassen aber Dampf macht dem Licht große Probleme.

Und das Elektron welche seine indirekte bahnen um den Kern Projiziert "nicht Kreist" kann es auch an mehreren orten gleichzeitig machen. In meiner Arbeit hab ich so gesehen nur mit Valenzelektronen zu tun da dieser sich für den Stromfluss sehr gut eignen, jedoch auch da komme ich mit so schein Teilchen in kontakt die es eigentlich so nicht gibt.
Also wie Prof schon sagte. nicht so Doll die Sachen mit einander in GLEICHE Verbindung bringen, nur weil diese sich ähnlich-gleich anhören...
Und da ist noch die Sache mit der E-Röhre; Strahl, Da schreibst du was von Welle... nun auch Masse behaftete Teilchen zeigen ein Interferenz Muster so lange diese sich in Superposition befinden.

ClausS schrieb: Es gibt auch Beschleuniger, in denen Elektronen beschleunigt werden. Der Hauptgrund, warum man durch CERN keine Elektronen durchschickt, sondern schwerere Teilchen, ist denke ich, dass leichtere Teilchen mehr Energie durch Synchrotronstrahlung verlieren.

Es ist immer wieder schön zu lesen wie reine Tatsachen noch entblößt werden :D

Ja ich kann alles, sogar definieren was ich nicht kann.

Man muss noch Chaos in sich haben, um einen tanzenden Stern gebären zu können.
**Der Friedrich**

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