Masse von Atomen

Masse von Atomen

von Spacerat am 11.05.2014 21:19

Hallo
Diese Frage bezieht sich zwar nicht wirklich auf das Plasmaversum aber es ist auch keine Kritik an der Physik, deswegen hoffe ich, ich bin hier richtig.

Soweit mir bekannt, besitzen alle Ladungsträger eine gewisse Masse (weil es sich dabei schlicht um Objekte handelt), also auch Elektronen. In Periodensystemen ließt man immer öfters etwas von einer Masse im Kern (das ist so, wie ich es noch in der Schule hatte). Aber was muss mit diesem Wert angestellt werden, um auf die tatsächliche Masse eines Atoms zu kommen? Elektronen bewegen sich afaik ja nur um einen solchen herum und haben immer die selbe Masse. Wie hoch wäre z.B. die Masse von Wasserstoff, wenn die Masse im Kern 1,00794u beträgt und wie errechnet man diese?

Re: Masse von Atomen

von Phil am 12.05.2014 05:14

In SI-Einheiten beträgt 1 u = 1 Da = 1,660 538 921(73) × 10^−27 kg

aus: http://de.wikipedia.org/wiki/Atommasse

u ist dabei die Atomare Masseneinheit und entspricht ungefähr der Masse eines Protons, genau genommen aber einem Zwölftel der Masse eines 12C Atoms. Frag mich nicht, warum man damit angefangen hat, das weiß ich auch nicht. :)

Wenn du jetzt also die Masse eines Atoms berechnen willst, dann musst du nur die Massenzahl mit obiger Masse multiplizieren, das Ergebnis ist nicht exakt, aber nahe genug dran für die meisten Anwendungen.

Re: Masse von Atomen

von Spacerat am 12.05.2014 16:55

Das geht jetzt leider ein wenig in die falsche Richtung, selbst wenn die Antwort dort schon annähernd steht. Wenn mit dieser Masse nämlich ausschließlich die Masse der Protonen (und Neutronen) gemeint ist, müsste man diesen Wert also mindestens mal 2 nehmen, um an die Masse des Atoms zu kommen, ganz einfach, weil Elektronen ja auch eine Masse haben, nämlich afaik genau die selbe wie ein Proton.
Das Ganze soll daraus hinauslaufen, ein Atommodell zu entwickeln, welches komplett ohne Neutronen auskommt und die Anziehungskraft der Masse über EM-WW erklärt, falls es so etwas noch nicht gibt. Ich steh' da noch so ziemlich am Anfang einer Theorie. Vllt. verenn' ich mich da auch grad in etwas, was man mir als Physik-Laie doch bitte verzeihen möge.

Trotzdem danke für die Antwort.

Edit: Was bedeutet eigentlich diese Zahl in Klammern (73)? Für einen Digitwert scheint sie mir recht hoch, schliesse ich deswegen mal aus.

Re: Masse von Atomen

von wl01 am 13.05.2014 07:11

Hallo Spacerat!

Sorry, da muss ich Dich leider korrigieren:
Während das Proton annähernd die Masse von 1 u hat, hat ein Elektron die Masse von 5,486 * 10^-4 u also um die 4. Potenz weniger und auch das nur, weil man die Masse aufgrund der innwohnenden (Bewegungs-)Energie berechnet hat. Man hat aufgrunddessen sogar einen Radius berechnet, der aufgrund der heutigen Erkenntnis aber falsch sein muss (Stichwort Punktmasse). D.h., die Ruhemasse eines Elektrons wird tatsächlich sogar etwas niedriger sein.

MfG

WL01 

PS:
Habe ich schon geschrieben, dass Licht und somit jede EM-Strahlung für mich lediglich eine Turbulenz im Tachyonenäther ist?

Re: Masse von Atomen

von Spacerat am 13.05.2014 08:55

Quatsch "leider" und "sorry"... ;)
Da steht "afaik" und das bedeutet, meine Infos können Lückenhaft sein. Von daher mal vielen Dank, für diese aufschlussreiche Information. Fakt bleibt doch, dass zur Masse eines Atoms die Massen von Protonen und Elektronen zusammen gerechnet werden müssen oder nicht?
Nun muss wohl geklärt werden, was Masse überhaupt ist, denk ich. Da kommt bei mir immer dieses Beispiel mit 1kg Federn (viel Volumen) und 1kg Blei (wenig Volumen). Mit dem Volumen hat es also nichts zu tun bzw. nicht nur. Was bleibt denn da für Einteilige Objekte (Ladungsträger) noch übrig, außer eine Anziehungs- bzw. Abstossungskraft? Meine Überlegung geht nun soweit, dass die Ladungsträger durchweg die gleichen Ausmaße haben und die Masse eines Atoms deswegen nur von diesen Kräften abhängt, wodurch man eigentlich ganz ohne Neutronen auskommen müsste. Für mich wäre es auch durchaus vorstellbar, wenn ruhende Ladungsträger überhaupt keine Masse aufweisen (Keine Ladung ohne Spin).
Naja, ich schwimm in diesem Gebiet noch reichlich im seichten Wasser. Also macht euch nur lustig über meine geistigen Ergüsse (Überlegungen), dass ist immerhin lustiger, als sich ständig für irgendwelche Korrekturen zu entschuldigen. Solange es nicht in so kindischem Gezeter ausartet wie anderswo, kann ich damit leben (man ist ja robust). Andererseits könntet ihr mich ja evtl. auch aufklären, wie man sich ein PSE ohne Neutronen vorzustellen hat.

Re: Masse von Atomen

von wl01 am 13.05.2014 12:19

Hallo Spacerat!

Brauchst Du sicherlich nicht! Keiner macht sich über den anderen lustig!
Mit ein paar Ausnahmen ist hier keiner ein ausgebildeter Kernphysiker (davon gehe ich einmal aus)!
Und jeder hier hat nur bestimmte Theorien und weiß daher nur eher rudimentär über diese Dinge bescheid. Aber jeder weiß halt wo man die Details suchen und auch finden kann. So habe ich persönlich nur gewußt, dass Elektronen wesentlich weniger Masse haben als Protonen, den Rest wußt eben WikiPedia! 

Diese Überlegung führt mehr oder weniger zu dem "Stein der Weisen der Wissenschaft"! Die heutige Physik glaubt ihn mit den sog. Higgs-Bosonen gefunden zu haben. Ist aber auch nur ein Modell!

Nunja, im Prinzip ist "Ladung" auch nichts anders als eine zusätzliche Eigenschaft der Elementarteilchen (so ähnlich wie beim "objektorientierten Programmieren"). Hat übrigens mit dem Spin gar nichts zu tun, denn auch der ist nur eine zusätzlich Eigenschaft der Elementarteilchen. Übrigens wie auch die Masse!


Stimmt laut WIKI fast:

Nun Neutronen sind eigentlich auch nur "zusammengesetzte Teilchen":

MfG

WL01 

PS:
Habe ich schon geschrieben, dass Licht und somit jede EM-Strahlung für mich lediglich eine Turbulenz im Tachyonenäther ist?

Re: Masse von Atomen

von Phil am 13.05.2014 13:31

Hallo Spacerat!

Die (73) sind eine Angabe der Genauigkeit, das will heißen der Wert beträgt
Wert:
1,660 538 921
Unsicherheit:
0,000 000 073

Man kann auch schreiben 1,660 538 921 ± 0,000 000 073

Ich bin jetzt aber doch neugierig. Wenn du nicht einmal weißt, dass Elektronen leichter sind als Protonen, was erhoffst du dir dann von einem selbst entwickelten Atommodell? Willst du einfach mal bei null anfangen und schauen, ob du jenseits der ausgetretenen Pfade zu einer guten Beschreibung gelangst?

Re: Masse von Atomen

von Spacerat am 13.05.2014 20:31

@Phil: Also doch der von mir verschmähte Digit-Wert (maw.: Messabweichungen), aber so hohe Werte? Naja. Ich nehm' es mal so hin.

@wl01: Phil hat zwar die Frage gestellt, aber anscheinend muss ich sie dir beantworten.

Meine Intention ist, die Aussage von einem gewissen McDaniel-77 (hier, im Mahag und noch einigen anderen Foren unterwegs) oder evtl. auch jene von Raphael (die genaue Quelle entzieht sich meiner Kenntnis) - sinngemäß: "Es gibt nur Protonen und Elektronen" wissenschaftlich nachvollziehen (errechnen) bzw. be- oder widerlegen zu können. Das bedeutet im Klartext ja, dass es weder Neutronen gibt und schon gar keine Quarks, Myonen, Higgs-Teilchen oder sonstige Bosonen. Kurz gesagt: Es soll einen Riegel vor die Teilchenphysik (ich nenne das lieber "Quantenphilosophie" ;)) geschoben werden, sofern dies möglich ist. Sicher ist, dass man mathematisch vieles durchbringen kann und sich sogar mindestens ein gerechnetes Sakrileg schon mehr als 100 Jahre zum Vorteil der klassischen Äthertheorie und den beiden Relativitätstheorien hält. Man müsste also auch etwas rechnen können, was die oben genannte Aussage be- oder widerlegt. Also nix da mit irgendwelchen Schluckauf-Teilchen, sondern Masse ganz einfach aus (z.B.) dem Abstand der Ladungstäger im Atom berechnet. MAW.: Ja... einfach mal neu anfangen. Einfach mal wissen wollen, wie man sich ein PSE ohne Neutronen vorzustellen hat.

BTW.: Dieses oben genannte mathematische Sakrileg ist nichts Großes (nur extrem blamabel, wenn nicht bekannt) und widerlegt auch keine der genannten Theorien, jedoch schafft es nach oben hin jede Menge Platz für Neues. Jeder Durchschnitts-Mathematiker mit nicht allzu viel Phantasie könnte es nachvollziehen, wenn er nur wollte (Näheres).

Re: Masse von Atomen

von Phil am 14.05.2014 01:22

Alles klar, danke für die Antwort.

Und den Messfehler finde ich nicht so gravierend, er liegt bei ca. 0.0000073% oder gerade sieben Millionstel des Wertes, der gemessen wird. Findest du das ungenau?

Wie erklärt McDaniel-77 die unterschiedliche Masse verschiedener Isotopen, welche alle eine identische Protonen- und Elektronenanzahl (also auch Ladung) haben?

Re: Masse von Atomen

von Spacerat am 14.05.2014 01:50

Hee... die Frage habe eigentlich ich gestellt. ;)

Ich finde immer nur diese Aussage. Ob das nun auf Daniels Seite über die Realitätstheorie ist, oder in den Videos mit den Definitionen (also in Teil 2 bzw. 3, ich müsste noch mal nachsehen).

...und ja. Angesichts des gemessenen Wertes ist so ziemlich jede Messung über 10 Digits ungenau. Da tut es dann nämlich auch eine Nachkommastelle weniger und ein Digit-Wert von unter 10 (in diesem Falle 7 oder 8) oder seh' ich das auch wieder falsch?