Das unfassbare Elektron

Leistungen des Bohrschen Atommodells Erklärung der Ionisierungsenergien

Niels BohrNobelpreis für Physik 1922

Bohrsches Atommodell

Gleichzeitige Bestimmung des Ortes und der Geschwindigkeit eines Autos

Werner HeisenbergNobelpreis für Physik 1933

Werner Heisenberg

Die Unschärfe-Beziehung widerspricht dem Bohrschen Atommodell

Neue Beschreibung des Elektrons

Wellencharakter des Elektronstheoretische Vorhersage

Prince Louis-Victor Pierre Raymond de Broglie

Louis de Broglie

Wellencharakter des Elektrons

Nachdem Albert Einstein die einseitige (!) Doktorarbeit von L. de Broglie gelesen hatte, schrieb er an Max Born: „Das müssen Sie lesen! Wenn es auch verrückt aussieht, so ist es doch durchaus gediegen“

Wellencharakter des Elektronsexperimenteller Nachweis

Experiment

Experiment

Interferenz der Elektronenwellen an einem Graphitkristall

Experiment

Interferenz der Elektronenwellen an einem Graphitkristall

Ergebnis

Interferenz der Elektronenwellen

Louis de BroglieNobelpreis für Physik 1929

Clinton J. DavissonNobelpreis für Physik 1937

Wellen-Teilchen-Dualismus

René Magritte, Decalcomania, 1966

Teilchen-Welle-Dualismus

Elektron als Wellemathematische Beschreibung

Erwin SchrödingerNobelpreis für Physik 1933

Elektron als Wellemathematische Beschreibung

Elektron als WelleDeutung der Wellenfunktion

Max BornNobelpreis für Physik 1954

Elektron als Welleeingesperrt in einem Atom

Eindimensionale stehende Wellen

Elektron als Welleeingesperrt in einem Atom

Zweidimensionale stehende Wellen

Zweidimensionale stehende WellenTrommelfell

Elektron als Welleeingesperrt in einem Atom

Eindimensional Zweidimensional

Elektron als Welleeingesperrt in einem Atom

Dreidimensionale stehende Wellen

Elektron als WelleAufenthaltswahrscheinlichkeit

Zweidimensionale Wahrscheinlichkeitsfunktion

© McGraw-Hill Companies Inc.

Elektron als WelleAufenthaltswahrscheinlichkeit

Dreidimensionale Wahrscheinlichkeitsfunktion

© Brooks/Cole - Thomson

Elektron als Welleeingesperrt in einem Atom

Orbitale

s-Orbital

Orbitale

s-Orbital

Orbitale

p-Orbital

Orbitale

p-Orbital

Orbitale

d-Orbitale

Elektron als Welleeingesperrt in einem Atom

• Nur bestimmte Zustände sind möglich• Unschärfebeziehung ist erfüllt• Die Elektronen fallen nicht in den Kern

Wellenbeschreibung des Elektrons Wellenmechanik

Energie kann sich nur stufenweise ändern Quanten = Energieportionen Quantenmechanik

Besetzung der Orbitale