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Atomphysik

Atomaufbau

2015
Was besagt die Heisenbergsche Unschärferelation?
A) Ort und Impuls eines Teilchens können nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmt werden
B) Ort und Impuls eines Teilchens können immer gleichzeitig exakt gemessen werden
C) Nur der Ort eines Teilchens ist grundsätzlich unbestimmbar
D) Die Energie eines Teilchens ist immer exakt bestimmbar
E) Die Unschärferelation gilt nur für Photonen
Lösung: A) Ort und Impuls eines Teilchens können nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmt werden

2017
Wie groß ist die Elementarladung e?
A) e = 1,602 × 10⁻¹⁹ C
B) e = 1,602 × 10⁻¹⁹ J
C) e = 6,022 × 10²³ C
D) e = 9,109 × 10⁻³¹ C
E) e = 1,602 × 10⁻¹⁹ A
Lösung: A) e = 1,602 × 10⁻¹⁹ C

2020
Wer gilt als Begründer der Quantentheorie?
A) Rutherford
B) Planck
C) Maxwell
D) Bohr
E) Einstein
Lösung: B) Planck

2020
Wie verhält sich (ungefähr) der Durchmesser der Elektronenhülle zum Durchmesser des Atomkerns?
A) Die Elektronenhülle ist etwa 10-mal größer als der Kern.
B) Die Elektronenhülle ist etwa 100-mal größer als der Kern.
C) Die Elektronenhülle ist etwa 10.000-mal größer als der Kern.
D) Die Elektronenhülle ist etwa 100.000-mal größer als der Kern.
E) Die Elektronenhülle ist etwa 1.000.000-mal größer als der Kern.
Lösung: D) Die Elektronenhülle ist etwa 100.000-mal größer als der Kern.

2024
Was sind Elektronen?
A) Elementarteilchen
B) Aus Quarks zusammengesetzte Teilchen
C) Bestandteile des Atomkerns
D) Aus Protonen und Neutronen zusammengesetzte Teilchen
E) Ein rein theoretisches Konstrukt ohne Masse
Lösung: A) Elementarteilchen

Ein Atom besteht aus einem Kern (Protonen und Neutronen) und einer Hülle aus Elektronen. Elektronen sind Elementarteilchen (Leptonen), während Protonen und Neutronen selbst aus noch kleineren Elementarteilchen, den Quarks, zusammengesetzt sind: Ein Proton besteht aus zwei Up-Quarks und einem Down-Quark (Ladung +1), ein Neutron aus einem Up-Quark und zwei Down-Quarks (elektrisch neutral). Die Elementarladung beträgt e ≈ 1,602 × 10⁻¹⁹ C. Etwa 20.000- bis 150.000-mal größer als der Atomkern selbst ist die Elektronenhülle.

Atomaufbau mit Kern und Elektronenhuelle im Groessenverhaeltnis
Atomaufbau mit Kern und Elektronenhuelle im Groessenverhaeltnis. Der Kern bestimmt, welches Element es ist — die Hülle bestimmt, wie es reagiert.

Max Planck gilt als Begründer der Quantentheorie. Nach der Heisenberg’schen Unschärferelation können Ort und Impuls eines Teilchens nicht gleichzeitig beliebig genau bestimmt werden, weshalb ein Elektron im Atom nicht exakt lokalisierbar ist.

Neben der „normalen“ Materie gibt es Antimaterie, die aus Antiteilchen besteht (siehe Abschnitt Antiteilchen). Alles unterliegt den vier fundamentalen Wechselwirkungen: der starken, der schwachen, der elektromagnetischen Wechselwirkung sowie der Gravitation.

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Das steht außerdem in diesem Kapitel

  1. Atomkern
  2. Starke und schwache Wechselwirkung
  3. Elektronen-Orbitale
  4. Kernspaltung
  5. Kernfusion
  6. Antiteilchen
  7. Radioaktive Stoffe
  8. Radioaktivität
  9. Aktivität
  10. Ionisierende Strahlung
  11. Absorption ionisierender Strahlung
  12. Kosmische Strahlung