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THEMA: Aufenthaltsorte für Elektronen in einem Atom

Aufenthaltsorte für Elektronen in einem Atom 20 Mär 2017 15:38 #12942

Ich stelle mir seit geraumer Zeit die Frage, gibt es bevorzugte Aufenthaltsorte für Elektronen in einem Atom. Die Elektronen sind nach Bohr um den Kern gekreist. Jetzt sind sie in einem Wahrscheinlichkeitsbereich. Wenn ich ein Wasserstoffatom habe, ist das egal. Das kann ich mir beliebig zurecht drehen. Wie ist das aber bei größeren Atomen. Gibt es da charakteristische Winkel oder ähnliches bezogen auf eine Protonen-Neutronen-Konstellation, die den Platz der Elektronen beschreibt?

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Aufenthaltsorte für Elektronen in einem Atom 20 Mär 2017 16:00 #12943

Ist das Bohr'sche Atommodell aus dem Chemieunterricht bekannt? Es gibt kugelförmige "s"-Orbitale, keulenförmige Orbitale usw. Die Protonen-Neutronen-Konstellation ("Isotope") spielt für das geometrische Aussehen der Orbitale keine Rolle.

Nachvollziehbare Mathematik ist notwendige Grundlage zur Beurteilung von physikalischen Modellen.

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Aufenthaltsorte für Elektronen in einem Atom 20 Mär 2017 16:08 #12944

Das Bohrsche Modell kenne ich. Dass das nicht funktioniert, ist auch bekannt. Mir geht es nicht um die vereinfachte Konstellation. Mir geht es darum, gibt es Untersuchungen, Messungen, Beobachtungen, die den realen Ort bezeichnen bzw. den wahrscheinlichen Aufenthaltsort einschränken.

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Aufenthaltsorte für Elektronen in einem Atom 20 Mär 2017 16:14 #12945

Die Orbitale haben ein "Innenleben" mit kleineren und grösseren Wahrscheinlichkeitsbereich, denn sie sind ja Lösungen der Schrödinger-Gleichung. Jedoch kann man ein Elektron nur im Rahmen der Heisenbergschen Unschärferelation lokalisieren. Das heisst, wenn man den Ort sehr genau misst, ist sein Impuls maximal unbestimmt.

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Aufenthaltsorte für Elektronen in einem Atom 20 Mär 2017 16:24 #12946

Die Elektronen bewegen sich auf der Basis des Modells in einer "Schale" um den Kern?
Sie können dazu jede beliebige Winkelkonstellation einnehmen? Es spielt auch keine Rolle, ob es mehr Elektronen sind. Die können theoretisch auch in einer Linie aufgereiht sein?
Das sind Modelle?
Gibt es dazu Messungen oder Beobachtungen, die die Aufenthaltsorte bestätigen? Oder ist das noch nicht beobachtbar?

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Aufenthaltsorte für Elektronen in einem Atom 20 Mär 2017 18:07 #12948

Das Bohrsche Atommodell ist nur eine Vereinfachung. Bitte schau mal hier:
www.leifiphysik.de/atomphysik/quantenmech-atommodell

Andreas.
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Aufenthaltsorte für Elektronen in einem Atom 20 Mär 2017 21:07 #12955

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Aufenthaltsorte für Elektronen in einem Atom 20 Mär 2017 21:24 #12956

Hier geht es um Berechnungen. Das hat mir aber geholfen. Danke.

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Aufenthaltsorte für Elektronen in einem Atom 20 Mär 2017 21:26 #12957

stargazer schrieb: Wie es ausschaut, kann man Orbitale messen:
https://arxiv.org/pdf/cond-mat/0107195.pdf
http://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.80.165404

Das ist richtig gut! Gibt es dazu mehr? Gibt es dazu etwas auf deutsch?

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Aufenthaltsorte für Elektronen in einem Atom 20 Mär 2017 21:54 #12960

http://www.fz-juelich.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/UK/DE/2015/15-10-05_elektronenorbitale.html
https://phys.org/news/2015-10-electron-orbitals-molecules-d.html

Wissenschaftliche Paper auf deutsch habe ich grad nicht gefunden, die werden in der Regel auf englisch verfasst.
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Aufenthaltsorte für Elektronen in einem Atom 21 Mär 2017 07:36 #12964

Wenn ich mir das ansehe, glaube ich, man kann das als Indiz für für eine Schalenform sehen. Es ist aber auch nicht ausgeschlossen, dass das Elektron eine Bewegung um einen Punkt in der Schale macht. Das heißt, man kann zwar die Modellvorstellung im wesentlichen aufrecht erhalten. Es ist aber nicht gesagt, dass diese Vorstellung richtig ist.

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Aufenthaltsorte für Elektronen in einem Atom 21 Mär 2017 12:42 #12968

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