Freiburger historische Bestände - digital

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Und nun zurück zu unseren Atomen und Elektronen! Wie groß
ist der Durchmesser eines Atoms und wie groß der der Elektronen? Die
Wissenschaft antwortet hierauf mit folgenden Zahlen:

Das Atom hat einen Durchmesser von 10 ~B Zentimenter, ein Elektron

einen solchen von nur 10~13 Zentimeter. 10~8 ist gleich , *>AAf und

dem gegenüber entspricht für 10 ~13 der Wert von 10^J^,oon

Das sind Zahlenwerte, für welche wir uns schwer eine richtige
Vorstellung machen können. Aber mit Hilfe von Analogien kommen
wir eher zum Ziel.

In unserem Sonnensystem ist der Durchmesser der Erde vom

Durchmesser ihrer Bahn um die Sonne. Wenn aber die Erde ein Elektron
repräsentiert, so würde ein Atom eine Kugel einnehmen, welche die Sonne
zum Mittelpunkt und das Vierfache der Entfernung der Erde als Radius hätte.

Mit anderen Worten, wie Sir Oliver Lodge*) sagt: „Wenn ein
Atom mittlerer Größe aus Elektronen zusammengesetzt ist, so sind sie
in diesem Atom im Verhältnis zu ihrer Größe (die Elektronen) so weit von
einander entfernt, wie im Sonnensystem die Planeten im Vergleich zu
ihrer Größe voneinander entfernt sind.

Nehmen wir, um dies zu beweisen, einen ziemlich dichten Körper,
also Quecksilber. In einem Atom Quecksilber müßten über 100,000 Elektronen
vorhanden sein, wenn die Masse des Atoms ganz von ihnen herrührt.

Man denke sich nun ein Quecksilberatom, welches 100,000 dieser
Körper in einer Kugel von 10 ~8 Zentimeter Radius zusammengepackt
enthält. Man könnte denken, sie müßten ungeheuer dicht zusammengedrängt
sein, es ist jedoch reichlich Raum vorhanden. Jedes Elektron
hat einen Durchmesser von 10 _1S Zentimeter und auf jedem Durchmesser
des Atoms befinden sich nur fünfzig von ihnen, während hunderttausend
auf derselben Strecke Platz haben würden. Der leere Raum innerhalb
des Atoms ist also ungeheuer viel größer als der von den Elektronen
ausgefüllte Raum, mindestens tausendmal größer in linearer Dimension
oder tausendmillionenmal größer im Volumen.

Das Gesamtvolumen des Atoms ist 10~24 ccm, das Gesamtvolumen
sämtlicher Elektronen, die das Atom bilden, ist 105 X 10 ~30 = 10 ~3i ccm,
folglich ist der leere Raum 10 J" oder tausendmillionenmal größer als der
ausgefüllte Raum.

Selbst in einem Quecksilberatom sind daher die Elektronen nicht
dichter zusammengedrängt als die Planeten im Sonnensystem. Denn
wenn auch die äußeren Planeten weiter voneinander entfernt sind als die
inneren, so sind sie auch im entsprechenden Grade dicker. **)

*) Vergleiche Sir Oliver Lodge, Elektronen oder Natur und Eigenschaften der
negativen Elektrizität Deutsch von Prof. G. Siebert. Leipzig, 1907.

**) Die&e Menge »leeren Raumes" im Atom erklärt dann die Durchdringlichkeit
der Materie durch Elektronen. Die mittlere freie Weglänge eines