Physiker nähern sich dem absoluten Nullpunkt an

die europäische politik

Wieß man wie oft in der Stunde die Elekronen um den Atomkern kreisen bei der Temperatur?

Ja, nämlich gar nicht.

Elektronen kreisen nicht um den Atomkern.

http://de.wikipedia.org/wiki/Orbitalmodell

momentan glaube ich, daß die Wellennatur der Elektronen schon eine Art stehender Welle rund um den Kern bilden, weil sie in sog. Schalen angeordnet sind und bei der Wechselwirkung mit Photonen diese bestimmte Wellenlängen aufweisen. Das muss auch der Grund sein, warum in einer Schale, die auch bestimmte Eigenschaften hat, nur eine begrenzte Anzahl von Elektronen Platz hat. Diese Schalen begründen die chemischen Eigenschaften der Atome.

vielleicht um das noch auszuführen: die welle, die sie meinen, ist nur eine wahrscheinlichkeitswelle, wo sich gerade das elektron aufhalten könnte. es ist keine reale teilchenwelle. deswegen passt das auch nicht mit der "stehenden welle".

es muss aber eine Erklärung geben, wieso sie sich in bestimmten Schalen (Energienieveaus, vielleicht eine Art von Rotationsenergie) aufhalten (weil die Nähe zum positiven Kern anders ist), von wo sie beim Springen in andere Schalen Photonen mit genau bestimmten Spektrallinien aussenden. Ob die Schalen mit Elektronen voll besetzt sind, ergibt die chemischen Eigenschaften des Atoms, d.h. mit welchen anderen Atomen sie sich verbinden und dann offenbar von gemeinsamen Elektronen "umkreist" werden.

Natürlich gibt es eine Erklärung. Sie wird Ihnen aber vermutlich nicht zusagen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Quan... trodynamik

es gibt verschiedene beschreibungszahlen:

n, die hauptquantenzahl beschreibt das energieniveau, ist sowas ähnliches wie die schale beim bohrschen modell. dort befindet sich das elektron am wahrscheinlichsten.

l, die nebenquantenzahl beschreibt den bahndrehimpuls.

ml, die magnetquantenzahl, beschreibt die ausrichtung der orbitale in einem magnetfeld.

ms, die spinquantenzahl, ein energieniveau kann zwei elektronen mit umgekehrten spin aufnehmen (pauli-prinzip).

die beschreibung ist also um ein vielfaches komplizierter, als im bohrschen modell und kann auch nicht mit "stehender welle" aber den gleichen modellvorstellungen erklärt werden. das modell ist grundsätzlich etwas anderes, nämlich ein quantenmechanisches modell.

die Sache ist nämlich die: die Elektronen sind nach Bohr in bestimmten Schalen, das sind Energie-Niveaus, die sich aus der Nähe zum positiven Kern ergeben. Und man braucht eine ganz bestimmte Energie, um ein Elektron von einer Schale in eine andere zu befördern. Es muss also etwas sein, was sie in dieser Schale hält. Hat nämlich ein hereinfliegendes Photon nicht genau diese Energie, sondern weniger, wird das Elektron nicht aus der Schale geworfen, sondern es bekommt das ganze Atom einen Stoß und ein Photon mit einer Differenzenergie fliegt weg.

Dumme Frage:

Wenn ich ein ideales absolutes Vakuum herstellen könnte, welche Temperatur hätte das dann?

Ein absulutes Vakuum selbst kann natürlich keine Temperatur haben. Welche Temperatur aber ein Gegenstand (etwa ein Messgerät) annimmt, das zumindest teilweise von Vakuum umgeben wird, hängt aber kaum vom Grad des Vakuums, sondern eher von anderen Dingen ab. Vom Physikunterricht ist mir noch das "Vakuum" erinnerlich, das ein vorbeilaufender Wasserstrahl in einem Glaskolben erzeugt. Es mag als Vakuum nicht sehr beeindruckend sein, aber die Wand des Kolbens wird bei diesem Versuch nicht kühler.

können sie nicht, da das dem dritten hauptsatz der thermodynamik widerspricht, der da lautet: "es ist nicht möglich, ein system bis zum absoluten nullpunkt abzukühlen." und da temperatur mit teilchenbewegung interpretiert wird, bedeutet dies, dass sie kein absolutes vakuum schaffen können.

was durch quantenstatistische methoden auch verifiziert wurde und auch dem quantenmechanischen bild von ständig entstehenden und sich wieder vernichtenden virtuellen teilchenpaaren entspricht.

rein theoretisch gäbe es eine einzige möglichkeit, bei ideale kristalline festkörper. die es aber nicht geben kann - somit ist das quasi nur eine mathematische modellberechnung.

Ich weiß nicht, ob es sinnvoll ist, den Begriff des Vakuums auf die (relative) Abwesenheit irgendwelcher Teilchen auszudehnen. Wenn aber der fluktuierende Quantenschaum das Vakuum aufheizen würde, wäre es ein perpetuum Mobile, was vielleicht die "dunkle Energie" erklären könnte, aber Fragen im Hinblick auf die Themodynamik aufwerfen würde.

dass z.B. im leeren Raum Teilchen und Antiteilchen entstehen und wieder verschwinden, will ich einmal ausgeklammert lassen. Ich will nur einmal betrachten, was sich abspielt, wenn nur ein paar einzelne Teilchen in einem Raum sind, weil das schon ein Fortschritt ist. Und Temperatur bedeutet für mich das Herumstoßen von Masseteilchen untereinander, je höher die Geschwindigkeit, desto höher die Temperatur, es handelt sich um die kinetische Energie der verschieden schweren Teilchen. Vielleicht muss man aber auch die Strahlung dazu zählen, die sie sich gegenseitig zusenden oder die sich in einem betrachteten Raum befindet, die dann auch die Teilchen herumstoßt oder ihre Bewegung durch Rückstoß beim Aussenden vermindert.

ich glaube, der Begriff der Temperatur besteht überhaupt nur darin, dass Masseteilchen einander herumstoßen und die Geschwindigkeit des Herumstoßens ist ein Maß für die Temperatur. Wenn sich aber in einem Raum nur Strahlung aufhält, bzw Photonen mit Lichtgeschwindigkeit durchfliegen, so ist das vielleicht auch mit ein Begriff für die Temperatur. Das Herumstoßen der Teilchen erzeugt ja eine Energie-Abstrahlung, die mit der 4. Potenz der Temperatur steigt. Meiner Meinung nach handelt es sich dabei in der Nähe des Nullpunkts um ganz langwellige Photonen. Ich verstehe unter einem Photon ein punktförmiges Teilchen ohne Ruhemasse, in dem eine Energie von einer elektr. zu einer magnet. Feldstärke hin und her schwingt, während es davon fliegt.

Danke, aber die Frage war nicht ob man ein ideales absolutes Vakuum herstellen kann, sondern welche TEMPERATUR dieses dann HÄTTE, wenn's möglich WÄRE.

das absolute Vacuum hat nach meiner Meinung keine Temperatur.

Wenn keine Materie da ist, kann sie nicht in irgendwelche Schwingungen versetzt werden und insofern ist die Temperatur quasi undefiniert.

Sie könnten genausogut nach der Farbe eines Elektrons fragen, oder dem Gewicht einer Minute.

Temperatur ist im Allgemeinen als Mittelwert der Energie eines Teilchens definiert. Wenn es keine Teilchen gibt (absolutes Vakuum), ergibt die Angabe dieses Mittelwertes nicht den geringsten Sinn.

Quantenmechanisch sieht das natürlich auch wieder anders aus, aber dann weicht auch die Vorstellung vom "idealen, absoluten Vakuum" gleich wieder weit von dem ab, was Sie gerade im Sinn haben.

die Temperatur müsste eigentlich sogar noch strenger als die mittlere Energie von hinreichend vielen Teilchen definiert werden, weil ja sonst die Statistik nicht greift.

Aber Elektronen haben schon eine Farbe, weil man ja die deBroglie Wellenlänge angeben kann ;)
(ich glaube, die sind bei Raumtemperatur grün) :)

welche der Geschwindigkeit entspricht, mit welcher es durch den Raum fliegt. Die Teilchen haben unterschiedliche Masse und daher bei gleicher Geschwindigkeit eine unterschiedliche Bewegungs-(Wärme)-energie gespeichert, die der Energie entspricht, mit der das Teilchen auf die Geschwindigkeit beschleunigt wurde. In einem Medium, in dem sich üblicherweise sehr viele Teilchen befinden ist die Temperatur ein Maß für die mittlere Geschwindigkeit, mit der sie thermisch zusammenstoßen (einander unablässig herumstoßen). Sie werden des Herumstoßens müde, indem sie Strahlung aussehnden, die bei den mechanischen Zusammenstößen entsteht. So kühlt ein Körper auch im leeren Raum ab.

Das ist schon richtig, und es gäbe auch noch eine Menge weiterer Details die man anführen könnte, aber nichts an der Aussage ändern.

Bei der Farbe muß ich widersprechen, denn die ist nach menschlichem Empfinden die Frequenz einer elektromagnetischen Welle, und nicht die einer Materiewelle.

Wäre es anders könnte man auch die "Farbe" jedes makroskopischen Objektes über die deBroglie-Wellenlänge ausrechnen.

@Al Borland

Schon klar, das mit der deBroglie Wellenlänge war ein kleiner physikalischer Scherz am Rande, deshalb auch der Smiley

(obwohl ich grüne Elektronen sehr hübsch fände)

die ist bei einem elektron ~2.5*10^-12 m. also ein grünes photon, mit der wellenlänge von 0,000.000.520.000 m hat nach der streuung an einem elektron eine wellenlänge von 0,000.000.520.002.500 m. also grün, da ja der farbbereich grün von 520 bis 565 nm geht.

daraus lässt sich die farbe des elektrons ermitteln, denn es erscheinen uns ja die dinge in einer bestimmten farbe, wenn ein objekt bestimmte wellenlängen reflektiert. gras kommt uns grün vor, weil es den teil des spektrums reflektiert der die wellenlänge zwischen 520 bis 565 nm (also grün) hat - damit ist bewiesen, dass ein elektron ebenfalls grün ist (anders schauts allerdings aus, wenn wir ein rotes photon verwenden).

(das war übrigens auch ein scherz, nur um sicher zu gehen :-))

ps.: und die Bewegung der betrachteten Teilchen muss natürlich ungerichtet sein...