Schrödinger'sches Atommodell Was ist denn falsch an der Vorstellung, dass Elektronen sich auf Bahnen bewegen? Ein Physiker namens Erwin Schrödinger hat gezeigt, dass Elektronen in Wirklichkeit Wellen sind, die... Moment mal! Was meinen Sie damit, dass Elektronen Wellen sind?! Ich dachte, sie seien Teilchen! Hier wird die Quantenphysik wirklich bizarr. Wenn man ein Experiment macht, um herauszufinden, wo etwas sich aufhält, dann findet man etwas Teilchenartiges. Ansonsten ist es eine Welle, die die Information über den wahrscheinlichen Aufenthaltsort des Elektrons trägt. Das berühmte Doppelspalt-Experiment ist eine andere Art, sich diese duale Wellen-/Teilchen-Natur der Elektronen vorzustellen. Was meinen Sie, wenn Sie sagen, dass das Elektron "wahrscheinlich" irgendwo ist? Ist das Elektron denn nicht an einem bestimmten Ort? Eigentlich nicht. Solange du nicht nachschaust, wo es ist, ist es in Wirklichkeit eine Welle. Und nicht nur das. Schrödinger zeigte, dass die Elektronen sich überhaupt nicht bewegen. Die Wellen sind stationär. Jedes Mal, wenn du nachschaust, wo sich das Elektron befindet, wird es an einem anderen Ort sein, aber das bedeutet nicht, dass es sich zwischen verschiedenen Orten hin- und herbewegt. Wenn du bei einem gegebenen Energieniveau die Position oft genug abfragst, so wirst du etwas wie eine Bahn erkennen können, aber lass dich nicht irreleiten durch die Vorstellung, dass sich die Elektronen wirklich auf so etwas wie einer Kreisbahn bewegen würden. Wo ist denn das Elektron, wenn man nicht hinschaut? Muss es denn nicht irgendwo sein? Das ist der merkwürdige Aspekt: Das Elektron ist an keinem bestimmten Ort, wenn man nicht hinschaut. Zum Glück spielt es für die Physik keine Rolle, wo es wirklich ist; alles, was zählt, ist nur die Energie des Elektrons. Oh! Und aus diesem Grund sind Bahnen nützlich! Sie können uns in die Irre führen, wenn es darum geht, zu wissen, wo das Elektron ist, aber sie sagen uns immerhin, wie groß seine Energie ist. Wir nennen dies das Energieniveau des Elektrons. Da die Vorstellung von Bahnen so irreführend ist, gebrauchen die Physiker ein Bild des Atoms, das nur die Energieniveaus als relative Höhen zeigt. Und natürlich nennen wir das das "Schrödinger-Modell". In diesem Applet zeigt das Bild links vom Bohrmodell die Energieniveaus des Elektrons, und das Bild rechts zeigt die Gebiete um den Kern, wo das Elektron wahrscheinlich gefunden werden kann. Du kannst mit diesem Bohr'schen Atom genau so spielen wie im vorherigen Applet, aber für jede Änderung im Bohr-Atom siehst du auch die entsprechende Veränderung im Schrödinger-Bild. Klicke auf eine Bahn, um die Energieniveaus zu wechseln. Das Elektron wird schließlich von selbst in den Grundzustand springen.

>