Wie klein sind Atome?

Nach der netten Animation zum Zwillingsparadaxon habe ich noch eine über Atome gefunden. Atome sind verdammt klein. So klein, dass man es sich kaum vorstellen kann. Man kann es aber mit ein paar guten Vergleichen versuchen. In einem TEDEducation-Video hat man ein paar sehr gute solcher Vergleiche gefunden und grafisch sehr schön umgesetzt:

Cool!

Kommentare

  1. #1 Thomas J
    27. April 2012

    hm… hat da die Kaffeemafia den Video gesponsert?
    Irgendwie hab ich jetzt lust auf kaffee und muffins :)

  2. #2 MartinB
    27. April 2012

    Hmmm, so ganz korrekt ist das aber wirklich nicht: “Between the nucleus and the electrons are vast regions of empty space”? In Wahrheit sind die Elektronen ja über das ganze Atom verteilt.

  3. #3 Wolf
    27. April 2012

    @MartinB:

    Ist das so? (Ernst gemeinte Frage!)

    Hab heute gerade kurz in eine Doku auf NTV reingezappt da ging es auch um dieses Thema. Und einer der Wissenschaftler dort erklärte es ähnlich wie in dem Video. Sagte so was wie, 99,9% eines Atoms bestehen aus leerem Raum. (Ob es stimmt weiß ich nicht, aber das es nicht so ist, wie man uns in der Schule weiß machen wollte, das weiß ich schon)

    Lustig fand ich ja als der Wissenschaftler (Sorry, ich habe nicht darauf geachtet wie der hieß, hatte aber nen Rauschebart ;-). Ich weiß noch nicht mal wie diese Doku hieß.) sagte, dass wenn wir in die Hände klatschen, sich unsere Hände eigentlich gar nicht berühren, sondern ein winzig kleiner Spalt da ist, weil die Elektronen der Atome die unsere Haut bilden sich abstoßen.
    Wir gehen also nicht wirklich auf der Erde, sondern schweben eigentlich ganz leicht darüber, und haben nur die Illusion, als hätten wir wirklich festen Boden unter den Füßen.(Ok, das hab ich jetzt gesagt).

    Ist ein spannendes Thema

  4. #4 MartinB
    27. April 2012

    @Wolf
    Lustig, habe das gleiche gesehen (obwohl ich solche Sendungen selten gucke) und gleich an diesen Kommentar hier gedacht.
    Das problem ist, das Elektronen quantenmechanische Teilchen sind – die sind eben über einen Raumbereich “verschmiert” (ganz vereinfacht kann man sich vorstellen, das Elektron wäre ein Tintentröpfchen, und im Atom ist das Tröpfchen im elektrischen Feld des Kerns quasi aufgelöst und alles um den Atomkern herum ist hellblau.) Bei ntv hat man wohl etwas arg vereinfacht…

    Und ja, die Elektronen stoßen sich ab und “berühren” sich nicht wirklich – ganz genau betrachten tauschen sie Photonen miteinander aus, die für die Abstoßung sorgen.

  5. #5 Theres
    27. April 2012

    @MartinB
    ? Wie? Entweder ist ein Elektron ein “ganzes” Teichen oder es löst sich in viele auf, die verschmieren? Ich dachte bisher immer, dass die Quantenmechanik die Wahrscheinlichkeiten angibt (übel grob vereinfacht), oder dass sich zwischen Kern und Elektronen nur riesige Formeln der beschreibenden Gleichungen befinden ;) Das war der Versuch zu erklären, woran ich mich stoße. Festnageln kann man ein Elektron nicht, aber genug Raum muss doch bleiben, bei den Relationen zwischen Schalen und Nukleus.
    Vermutlich hab ich nur ein Bild zu viel (zu alt) im Kopf …

  6. #6 JensL
    27. April 2012

    Elektronen laufen auf verschieden Bahnen um den Kern. Nach aussen können diese immer mehr fassen. Es soll wohl so sein, dass 99,9 (und noch mehr Stellen eigentlich) aus leerem Raum bestehen. Chown schreibt in seinen Büchern, das alle Kernteilchen aller lebenden Menschen auf dieser Welt in einen Zuckerwürfel passen würden, wenn man die Leerräume entfernen würde.

  7. #7 Compuholic
    28. April 2012

    @Theres

    Bin zwar nur ein interessierter Laie aber bei solchen Sachen habe ich aufgehört, zu versuchen mit ein Bild davon zu machen, wie das wohl aussieht. Wie so oft versagt da einfach (zumindest bei mir) die menschliche Vorstellung. Die Mathematik funktioniert aber glücklicherweise auch dann, wenn man sich die von ihr beschriebenen Objekte nicht mehr vorstellen kann.

    Das mag vielleicht für den einen oder anderen etwas unbefriedigend sein. Aber letztendlich ist der Maßstab ja: “kann ich vorhersagen, was passieren wird, wenn ich X mache?”.

  8. #8 BenB
    28. April 2012

    > Wie? Entweder ist ein Elektron ein “ganzes” Teichen oder es löst sich in viele auf …
    > Elektronen laufen auf verschieden Bahnen um den Kern.

    Das klassische atombild (bohr) welches man hat mit diesen bahnen ist schlicht falsch (weshalb diverse physikdidaktiker es aus der schule haben wollen, bzw wenn mit viel vorsicht überhaupt eingeführt werden sollte). Elekronen laufen nicht auf bahnen um den kern.
    Elektronen sind eben keine teilchen, wie murmeln sondern quantenteilchen – sie haben keinen ort (!) bis man den ort durch eine messung festlegt. Du kannst nicht sagen, wo ein elektron sich zu einem bestimmten zeitpunkt aufhält ohne es zu messen (und damit auf einen ort festzulegen); deshalb gibt es keine bahnen. Die aufenthaltswahrscheinlichkeiten geben einfach an, an welcher stelle man mit welcher wahrscheinlichkeit ein elektron antreffen könnte, wenn man an dieser stelle messen würde; sieht dann zb so aus: http://hydrogen.physik.uni-wuppertal.de/hyperphysics/hyperphysics/hbase/hydwf.html

  9. #9 regow
    29. April 2012

    Ich glaube nicht, dass solche Vergleiche was bringen.
    Wer hat schon ein Gefühl dafür wie groß die Erde ist.
    Ich denke, dass man mit a * 10 hoch x mit der Zeit ein besseres Verständnis bekommt.
    Für dieses x genügen meist die Finger zum Zählen; diese relativ kleinen Zahlen kann
    man sich auch merken.
    Diese visuellen Darstellungen geben uns eine trügerische Intuition – wer zb. weiß wie oft
    eine Blaubeere in die Erde passt; mit Hochzahlen ist das kein Problem.

  10. #10 Engywuck
    30. April 2012

    @BenB: wenn es nach den Physikdidaktikern hinter dem Karlsruher Physikkurs[1] geht müsste noch so einiges andere im üblichen Physikunterricht abgeschafft werden… so zum Beispiel der Unterschied zwischen den verschiedenen “Energieformen”. Zudem wird mit Energie- und Entropieströmen gehandelt. Und und und.

    Auch wenn ich bei weitem nicht alle ihrer Ansichten teile ist die Reihe “Altlasten der Physik” durchaus anschauenswert [2]

    [1] z.B. beschrieben in http://www.psiquadrat.de/kpk.pdf
    [2] hier passend: http://www.physikdidaktik.uni-karlsruhe.de/altlast/II16.pdf