Wie sieht ein Elektron aus?
Hallo!
Gibt es eine Abbildung von einem Elektron? Ich kenne Aufnahmen von z. B. Eisenatomen, aber ist es auch möglich ein Elektron (oder vlt. ein Proton) zu fotographieren?
Lg
8 Antworten
Du sagst, es gibt Aufnahmen von Atomen. Deren Masse besteht zwar fast nur aus der des Atomkerns, aber was den Raum, das Volumen anbelangt, beansprucht der Kern nur einen winzigen Teil davon.
Wenn du auf einer Aufnahme ein Atom sehen kannst, so ist das was du da siehst, im Wesentlichen seine Hülle, bestehend aus den Elektronen.
Trotzdem wäre es natürlich falsch, zu behaupten, genau so sähen Elektronen aus.
Was man zu Gesicht bekommt, hängt ganz von der Art des bildgebenden Verfahrens ab, und es handelt sich dabei auf keinen Fall um einen Gegenstand namens Elektron. Den nämlich gibt es im Grunde genommen nicht. Es gibt eine Struktur namens Elektron (das selbst, soweit wir wissen, keine innere Struktur mehr hat), das als elementare Anregung eines Diracfeldes (das ist ein spezielles Materiefeld mit elektrischer Ladung und dem so genannten Spin) zu verstehen ist und dank seiner Eigenmasse und einer erhaltenen »Teilchen«zahl mehr »Teilchen«-Eigenschaften hat als etwa das Photon. Und wenn man diese Struktur bildgebenden Verfahren unter Ausnutzung ihrer Eigenschaften unterzieht, erhält man halt ein Bild.
Auf der Ebene der Elementarteilchen (zu denen das Elektron gehört) gibt es kein 'Aussehen' im Sinn der klassischen Physik. Ein Elektron hat also keine Farbe und nicht einmal einen Durchmesser. Das, was oft als 'Durchmesser' eines Teilchens verkauft wird, ist meist sein Wirkradius.
Mein letzter Kenntnisstand ist, dass man keine innere Struktur gefunden hat. D. h. das Elektron ist bis auf weiteres als punktförmig anzunehmen.
Fotografieren liefert nur den Ort des Elektrons (Genauigkeit in der Größenordnung des verwendeten Lichtes). Sobald man mehr als nur den Ort "sehen" kann, hat man damit nachgewiesen, dass das Elektron doch eine innere Struktur hat.
Beim Proton findet man drei (bisher punktförmige) Streuzentren - man kann also sagen, dass das Proton offensichtlich aus drei Untereinheiten zusammengesetzt ist, und auch noch, wie weit die voneinander entfernt sind, aber nicht mehr. (Diese Beobachtung hat übrigens entscheidend dazu beigetragen, das Quarkmodell zur Theorie zu erheben.)
Potentiell punktförmig, nicht aktual-punktförmig. Das heißt, die Wellenfunktion kann theoretisch beliebig nahe an die Deltafunktion herankommen.
Dass das Universum alles Unerklärliche verloren hätte, konnte man zur Zeit der "Aufklärung" glauben. Heute wird selbst die Mathematik als "Wissenschaft auf Hoffnung hin" (Prof. G. Ludwig) bezeichnet.
Nach heutigem Wissen ist das Elektron ohne Struktur. Es gibt also kein Aussehen. Die beste mögliche Annäherung ist demnach eine Kugelform.
Sonst wäre bei Streuexperimenten irgendeine Richtung ausgezeichnet. Bei einem Würfel ist es zum Beispiel wahrscheinlicher, gestreute Teilchen in Richtungen senkrecht zu den Flächen zu finden als in Richtungen der Kanten. Wenn man aber keinerlei solche Struktur beobachten kann,dann muss es kugelförmig sein.
Em soweit ich weiß kann man Ladungen weder sehen noch spüren man kann die höchstens messen
Ich dachte schon das Universum hätte auf Grund der modernen Physik sämtliches Mystische verloren, aber das Elektron wirft anscheinend Fragen auf, welche das Weltengefüge in ein komplett anderes Licht rücken.