wie kann man eine solche Zahl 10 hoch 16 zählen?

Question

Beim Wasserstoffatom ist, wie erwähnt, nur ein einziges Elektron an der Arbeit, beim Eisen sind sechsundzwanzig, beim Radium sogar achtundachtzig Elektronen um das Zentrum angeordnet. Sie laufen in einer einzigen Sekunde zehntausendbillionenmal um den Kern (10/16).
>Wie kann man das zählen oder auch nur schätzen?<

Answer 1

Mit atomphysische Rechentechniken.
Wesentlich brauch man Zentripetalkraft = elektrische anziehung.. Auch braucht man die deBrogliewellenlänge

Th

Answer 2

Daß Elektronen um den Kern herumflitzen, ist eine Modellvorstellung (Bohrsches Atommodell)! Sozusagen eine Krücke, mit der man bestimmte Dinge erklären kann - andere hingegen nicht.

Würde es eine ideale Superlupe geben, würden wir wohl kaum irgendwelche Kugeln umeinanderflitzen sehen, sondern mehr eine wabernde und pulsierende Region.

Dennoch kann man mit dem "Elektron umkreist den Kern"-Modell sehr viel veranschaulichen - optische und chemische Eigenschaften, Energiezustände usw..

Wenn Du nun ein Elektron eines Atoms betrachtest, dann kannst Du ihm eine Größe zuordnen, die als Bahndrehimpuls interpretiert werden kann. So, wie der Mond einen Bahndrehimpuls auf seinem Weg um die Erde oder die Erde um die Sonne hat. Wenn Du diesen Bahndrehimpuls in Sinne der klassischen Physik interpretierst, nämlich als Beschreibung einer Teilchenbewegung in einem Zentralpotential - analog Mond-Erde mit der Schwerkraft -, dann bekommst Du recht abenteuerliche Zahlen - aber, wie gesagt, es ist nur eine Modellvorstellung!

Answer 3

Dafür hat man ja die wissenschaftliche Notation, die Exponentialschreibweise zur Basis 10.

Was anderes würde mich mal interessieren: Wo hast du diese Zahl her? Es gibt zwei Modelle, die den Aufbau der Atome beschreiben. Das erste Modell wurde von Niels Bohr beschrieben und gin als Bohr´sches Atommodel in die Geschichte der Chemie und Physik ein. Niels Bohr ging dabei von Kreisbahnen der Elektronen um den Kern aus. Damit konnten viele physikalische und chemische Abläufe erklärt werden, prozentual allerding nur ca. 65%. Erst nachdem di Heisenberg´sche Unschärferelation veröffentlicht war, hat der Physiker Pauli eine neue Theorie mit dem Pauli-Prinzip veröffentlicht.

Das darauf basierende Hüllenmodel eines Atoms (Orbitalmodell) spricht nicht mehr von Bahnen der Elektronen sondern von Aufenthaltswahrscheinlichkeitenräumen. Elektronen mit einem bestimmten Energiepotential können sich nur in einem bestimmten Orbitalraum aufhalten, in dem die Wahrscheinlichkeit ihres Aufenthalts in diesem Raum auf Grund ihres Energiepotenzials gegeben ist.

Mit dem Orbitalmodell konnten über 95% aller Vorgänge erklärt werden.

Answer 4

Computer rechnen mit elektromagnetischen Informationsübertragungen. Und die betragen Lichtgeschwindigkeit. Gemäß der Ausbreitungsgeschwindigkeit einer elektromagnetischen Welle.
Es ist dabei uninteressant, ob nur ein Wasserstoffelektron oder 26 Eisenelektronen um ihre Kerne flitzen. Ihre Umlaufgeschwindigkeit liegt innerhalb der klassischen Lichtgeschwindigkeit. Somit kann auch jeder Computer, dessen Rechengeschwindigkeit ja ebenfalls Lichtgeschwindigkeit beträgt, als Recheninstrument angewendet werden.
Ein auf die Frequenz der Spektrallinien des Stoffes geeichter Laser als "Lichtgeschwindigkeitsmesser" zählt die "Umläufe" der Elektronen um ihren Kern.
Das Ergebnis spuckt das für das experiment erstellte Programm aus.
Lediglich die notwendige Rechenkapazität dürfte normale Haushaltscomputer überfordern.
Ist wie mit Bildzeitungslesern und der Wissenschaft.
Die sind auch meist überfordert, wenn es ans Denken geht!

Answer 5

Man kannsolche Zahlen nicht "zählen".
Wenn man nur bis zur Zahl 1 Million zählen würde. und durchschnittlich pro Zahl 5 Sekunden (dreihunderttausensiebenhundertachtundfünzig) annimmt, wären das schon 5 Millionen Sekunden. Würde man nun 8 Stunden am Tag zählen, daan braucht man ca 12 Jahre um bis zur Million zu zählen.

Diese Zahlen aus der Atomphysik und der Astronomie sind erst recht nicht mehr zälbar, man kann schon sagen nicht mehr vorstellbar.

Answer 6

Errechnet sich aus Umlaufbahn (radius) und Geschwindigkeit... das mit der Umlausbahn ist allerdings so eine Sache, da sich die Elektronen nicht die daran halten. Vielmehr halten sie sich, je nach Energieniveau mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit in einem Orbital auf... also alles sehr grob geschätzt...

Answer 7

Du kannst es nicht zählen oder schätzen. Atomare (oder auch kosmische) Grössen sind deutlich ausserhalb unseres Vorstellungsvermögens. Davon abgesehen ist man sich noch nicht einmal vollständig einig, WAS denn ein Elektron ist, geschweige denn, wie es aussieht oder sich bewegt. Mach es wie ich: nimm es einfach zur Kenntnis. Wenn Du versuchst, es Dir vorzustellen, wirst Du irgendwann etwas wunderlich (grins).

Answer 8

Auf der atomaren Ebene und auf der kosmischen Ebene solltest Du besser nicht versuchen, Dir was vorzustellen. Da kann man nur noch rechnen. Alle Modelle beruhen auf unseren Bildchen, wie wir sie von der Erde kennen - und die sind nun mal schief.