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Alt 19.12.2005, 00:27   #35   Druckbare Version zeigen
belsan Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.635
AW: Frage zum Atombau

Zitat:
Zitat von ehemaliges Mitglied
Die letzte Unterscheidung wird für mich etwas zu feinsinnig. Die Wahrscheilichkeit ein Elektron in einem Volumenelement vorzufinden, korrespondiert für mich umkehrbar eindeutig mit der Wahrscheinlichkeit, dass es sich dort aufhält.
Der Unterschied liegt meines Erachtens das darin, dass die Aussage "ein Elektron in einem Volumenelement zu finden" der Teilchenvorstellung entspringt "Irgendwo muss das Elektron ja sein, auch wenn Herr Heisenberg sagt, dass wir das nicht wissen können", während eine "Findwahrscheinlichkeit" eher dem entspricht, was experimentell ermittelbar ist, nämlich die Wahrscheinlichkeit bei einmaliger Probung den Zustand eines gebundenen Elektrons in den Zustand eines freien Elektrons herauszupräparieren. (Möchte hier aber nicht für einen Begriffswechsel plädieren, eher dessen Interpretation)

Zitat:
Tatsächlich ist aber die Ruhemasse des Elektrons identisch mit dem Massenäquivalent seiner Feldenergie (Feldenergien, wenn man die anderen WW mit berücksichtigt). Das analoge zur Masse eines im Atom gebundenen Elektrons ist in Analogie zu dem eben Gesagten das Energieäquivalent einer durch die Nähe des AK und anderer Elektronen veränderten Feldenergie. Die Wellengleichung ist der Ansatz für die Beschreibung dieser veränderten Feldenergie. Wenn man also von vorn herein nicht vom "Teilchen" Elektron ausgehen würde, und statt dessen vom Elektron als seinem "Feld" sprechen würde, wäre der Übergang zur QM sehr viel weinger krass.
Mein Ansatz wäre gewesen das Teilchenbild erst gar nicht so zu festigen, dass die Schüler davon nicht mehr weg kommen (Da hilft selbst das Experiment der Elektronenbeugung nicht mehr). So würde ich schon im Rutherfordschen Modell das Elektron etwas im „Unbestimmten“ lassen.
Ich kann mich aber durchaus auch mit dem „Feldelektron“ anfreunden.
Ich befürchte nur, dass das „Feldelektron“ auch nicht so ohne weiteres zu vermitteln ist, aber eine Versuch wäre es wohl wert.

Zitat:
Es bleibt dennoch mindestens ein Vermittlungsproblem : Auch das gebundene Elektron hat Impuls und kinetische Energie. Wie soll man da vermitteln, dass es sich nicht bewegt.
Ich vermute, dass Schüler mitunter nicht so weit denken. Mein Problem mit der Teilchenvorstellung in Kombination mit dem Begriff kinetische Energie war schon immer das der Trajektorie. Entweder ist kinetische Energie immer im wörtlichen Sinne Bewegungsenergie, dann muss es eine Trajektorie geben so kompliziert die auch sein mag. (Die Unschärferelation wäre dann nur die Unkenntnis der Trajektorie, bzw. die Unmöglichkeit sie zu bestimmen). Wenn es eine Trajektorie gibt, der eine Teilchenelektron folgt, dann muss es auch die Abstrahlung elektromagnetischer Strahlung geben. Mithin es gäbe keinen stationären Zustand. Wie wird das Problem gelöst ? Es kann ja nicht nur die Erwähnung des Worts Quantenmechnik sein.
Wenn allerdings die kinetische Energie der Anteil der Energie ist, dem man dem Wellenelektron aus „klassischer Sicht“ zuordnet, also eine wie auch immer geartete äquivalente Energie, ergibt sich das Problem nicht, weil ein klassischer Begriff nur auf ein nichtklassisches Phänomen übertragen wird.
Ich gebe zu, dass sich daraus ein Vermittlungsproblem ergibt, aber das gilt für die eine wie für die andere Sichtweise.
Hier wäre mitunter sogar ein guter Platz für das bohrsche Modell. Nachdem man das "Wellenelektron" etabliert hat, kann man umgekehrt eine Brücke zur "klassischen Interpretation" der kinetischen Energie schlagen, die man am besten mit der Unschärferelation gleich wieder aufhebt.

Zitat:
Der Tunneleffekt bezieht sich auf einen ganz andere Fallgruppe:
Begriffsschlampigkeit meinerseits. Ich meinte in der Tat nicht den Tunneleffekt, sondern den Umstand dass man sich im Teilchenbild angesichts eines p-Orbitals die Frage stellen kann (sie wird von Schülern gestellt) wie das Elektron über Aufenthaltswahrscheinlichkeit = 0 vom einen in den anderen Orbitallappen kommt. Wenn es sich dort nie aufhält, kann es diesen Punkt nicht passieren, mithin nicht in den anderen Orbitallappen gelangen. Im Fall des Wellenbilds ist es einfach nur ein Schwingungsknoten und das Elektron ist sowohl im einen wie im anderen Orbitallappen.


Zitat:
kommt bei BOHR sogar exakt heraus:
Wie gesagt, ich behaupte nicht, dass Bohr ein Schwachkopf war und auch nicht, dass man mit dem Modell nicht das ein oder andere berechnen könnte oder auch mit Langmuir „it must therefore contain important elements of truth“. Es geht mir um den didaktischen Nutzen dieses Modells, den ich im Ganzen eher als schweren Schaden ansehe.


Zitat:
Hier wird dann aber meist das Kernpotenzial nicht beachtet mit doch recht schwerwiegenden Folgen. Interferierende Wellen allein machen noch keinen Bindungszustand. Die Existenz eines nichtbbindenden Zustands begründet noch nicht, dass der "bindende" eine niedrigere Energie als die ungebundenen Atome hat, was ich als schwerwiehenden Einwand gegen die mir zu schlichten MO- Graphiken sehe.
Der Einwand ist berechtigt. Die Interferenz alleine kann die Bindung nicht erklären. Es müsste sich eine Betrachtung der energetischen Folgen anschließen. Dennoch wäre die MOs als Interferenz von AOs zu begreifen schon weit mehr als üblicherweise von diesen Bildchen verstanden wird.

Zitat:
Das wiederum ist für mich leicht einsehbar. Zwei Elektronen "wollen" nicht in ein gemeinsames Orbital. Sie stoßen sich ja ab. Deshalb werden die (energiegleichen !) p - Orbitale zunächst auch nur einfach besetzt.
Ich bin damit in völliger Übereinstimmung.
Das Problem, dass sich aus dem „konsequenten Wellenbild“ ergibt ist ein anderes. Wenn sich zwei Elektronen gemeinsam in einem Einelektronenorbital einfinden, weil es energetisch günstiger ist, und beide als stehende Wellen aufgefasst werden, stellt sich auch hier die Frage nach der Interferenz. Sie müssten sich im Prinzip zumindest zeitweise auslöschen. Ist also die Frage: Lässt sich dieses Problem im Bild der Einelektronenorbitale womöglich mit Hilfe des Spins (rotierende Wellen ? o. ä. ) qualitativ lösen.


Ich hoffe nur das alles wird nicht zu crankig
__________________
Gruß belsan

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Geändert von belsan (19.12.2005 um 04:51 Uhr)
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