Wird die Oberfläche der Materie durch Elektronen gebildet?

Stein · Anmeldungsdatum: 23.10.2013 Beiträge: 4

Meine Frage:
Die Materie besteht bekanntlich aus Atomen,die aus einem Kern mit Protonen und Neutronen sowie mit einer Hülle aus Schalen mit Orbitalen bestehen,in welche sich rasch bewegte Elektronen mit hoher Aufenthalts- wahrscheinlichkeit befinden,wobei die Orbitale durch ein oder zwei Elektronen besetzt,oder unbesetzt sind. Demnach müßte die Oberfläche
der Materie durch die Elektronen der äüßeren Schale gebildet sein.

Meine Ideen:
Mit einem Rastertunnelmikroskop kann die Oberfläche einer metallischen Substanz abgetastet werden,sodass eindreidimensionales Bild der Ober-
fläche erhalten wird, aus dem die Form und Anordnung der einzelnen Atome ersichtlich ist. Abgetastet werden dabei die Elektronen in den Orbirts der äußeren Schale.

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21618

ja, im weitesten Sinne hast du recht

Stein · Anmeldungsdatum: 23.10.2013 Beiträge: 4

Hi TomS,
Was meinst Du mit "im weitesten Sinn" ? Vieleicht im philosophischen
Sinn?
Stein

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21618

Nein, durchaus physikalisch. Aber es handelt sich eben um die quantenmechanische Beschreibung mittels Elektronenwellenfunktionen, und insofern kann man nicht von einer scharf definierten Oberfläche sprechen. Auch der Begriff der Orbitale ist m.E. sehr unglücklich, da man damit oft ein Raumvolumens assoziiert, innerhalb dessen sich ein klassisches Elektron befindet. In Wirklichkeit ist das Orbital nichts anderes als eine Visualisierung davon bestimmten Aspekten der Wellenfunktion (und ein klassisches Teilchen liegt nicht vor)

Stein · Anmeldungsdatum: 23.10.2013 Beiträge: 4

d.h., es gibt im Mikrobereich keine physikalische Oberfläche. Wo ist
dann der Übergangsbereich zwischen Makrobereich- den wir als Oberfläche, zB. bei Bildern des Elektronenmikroskops sehen und dem
Mikrobereich, den man als dreidimensionale Oberfläche mit dem Rastertunnelmikroskop visualisieren kann, wobei offensichtlich an den Orbits (leider gibt es noch keine bessere physikalische Definition) "gekratzt" wird? Muß man sich mit der Wellenfunktion begügen? Wie erkläre es ich meinem Kind?
Stein

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 21618

Stein · Anmeldungsdatum: 23.10.2013 Beiträge: 4

Fakt ist, das Rastertunnelmikroskop liefert eine dreidimensionale
Abbildung der Oberfläche der Materie. Die Auswertung erfolgt offensichtlich auf quantenmechanischer Basis oder auf Basis des Orbitalmodels, oder auf beiden Möglichkeiten. Welche Rolle spielt dabei die von der QED beschriebene elektromagnetische Abstossung zwischen aneinander vorbeifliegenden Elektronen?
Stein