Unsere Welt zu verstehen:  Elektronen Kügelchen

 

 
Warum Elektronen tatsächlich Welle — statt Kügelchen — sind

— hmsgnr033z

 
 
Auf Seite 97 seines Buches Auf dem Holzweg durchs Universum - Warum die Physik sich verlaufen hat werden wir durch Alexander Unzicker daran erinnert, dass selbst eine bewegte Ladung erst dann eine elektromagnetische Welle erzeugt, wenn die Bewegung  b e s c h l e u n i g t  ist.
 
Umgekehrt: Wo immer elektrische Ladungen beschleunigt werden,  m ü s s e n  sie — so zeigen Maxwells Gleichungen — elektromagnetische Wellen aussenden, also Energie abstrahlen.

Unzicker

 
Daher musste man die zu simple Vorstellung aufgeben, im Atom umkreise ein Elektron den Kern — denn allein schon durch die Beschleunigung aufgrund der Zentripetalkraft käme es zu einer Abstrahlung und somit zu Energieverlust.
 

 
Demzufolge erinnert unser aktuellestes Modell der Atome auch nicht mehr an ein Planetensystem (in dem die Elektronen den Atomkern umkreisen würden wie Planeten die Sonne), sondern ist stattdessen ein Modell aller denkbaren  Z u s t ä n d e  des Atoms.
 
Jeder Zustand wird beschrieben durch sog. Orbitale, wobei man unter einem  O r b i t a l  eine Raumregion versteht, in der die Wahrscheinlichkeit, dort ein Elektron des Atoms zu beobachten (wenn es registrierbare Wirkung verursacht), mindestens 90% beträgt.
 
Versucht man die Orbitale eines Atomzustandes graphisch zu visualisieren, so kommt man zu Bildern wie hier errechnet, siehe insbesondere dieses Beispiel und die Bedeutung der Farben.
 
 
Weitere Beispiele: Zwei Zustände des Wasserstoffatoms:
 
 
 

 
Quelle: Bernd Thaller: Visionen des UnSEHbaren – Impressionen aus der Welt der Quanten