Erste Experimente zur Untersuchung der inneren Struktur der

Erste Experimente zur Untersuchung der inneren Struktur der Materie Ø Millikan-Versuch, Elementarladung Ø Kathodenstrahlen, Emission der Elektronen Ø Thomson-Versuch, Eigenschaften des Elektrons Ø Radioaktivität, interne Struktur des Atoms Ø Thomson-Atommodell Ø Rutherford-Experiment Ø Rutherford-Atommodell Ø Misslingen der klassischen Physik 1

Millikan-Versuch Atomistische Struktur der Materie Pumpe Temperaturstabilisierung Stokes … Viskosität v … Geschwindigkeit … Dichte Ohne E-Feld Im E-Feld Röntgenstrahlung 2

Kathodenstrahlen 3

Thomson-Versuch 4

Radioaktivität Interne Struktur der Atome Experimente im elektrischen und magnetischem Feld Drei Arten der Radioaktivität: Ø -Strahlen: q = +2 e, (e/m) = ½ (e/m)H+ Ø -Strahlen: Elektronen Ø -Strahlen: Elektromagnetische Welle mit kurzer Wellenlänge (kürzer als bei der Röntgenstrahlung) 5

Thomson-Atommodell - Ø Ganze Atome sind elektrisch neutral - - - Ø Elektronen wurden nachgewiesen und charakterisiert (m, e) Ø Elektronen schwimmen in positiv geladener Masse Ø „Plum-Pudding“ Modell - - 6

Rutherford-Experiment 7

Rutherford-Streuung Ø -Teilchen und Kern sind „unendlich“ klein – Punktladungen Ø Zwischen -Teilchen und Kern wirkt nur die Coulombsche Kraft Ø Kern ist schwerer als -Teilchen, daher bewegt sich nicht 8

Ergebnis des Rutherford-Experiments Rutherford-Atommodell Atomkern ist deutlich kleiner als das ganze Atom 9

Elektronenbahnen Die Kräfte sind im Gleichgewicht r F 2 Proton, +e F 1 v Elektron, -e 10

Misslingen der klassischen Physik Das System strahlt Energie aus Proton, +e Elektron, -e Kollaps in 10 -16 s 11