Atomen

All materia består av atomer. Den förste som kom på tanken att allt består av atomer var greken Demokritos. Han tänkte sig att en sten kunde dela upp sig i allt mindre beståndsdelar tills det inte gick att dela upp den i mindre partiklar: atomer. Ordet atom betyder odelbar.

Man tänkte sig att atomerna fastnade i varandra som magneter.

På 1700 talet gjorde man experiment som tydde på att det fanns atomer. Man fann att materia reagerade kemiskt med varandra i vissa viktproportioner. T.ex. så reagerade vid samma tryck och temperatur en liter vätgas med en halv liter syrgas till en liter vattenånga om temperatur och tryck är detsamma så innehåller samma volym gas samma antal partiklar.

Det var Albert Einstein som såg beviset på att det fanns atomer. Pollen korn i vatten uppvisar en slumpartad rörelse. Det är atomernas rörelse i vattnet som puttar till pollen kornen.

Det går inte att se atomerna i ett vanligt ljusmikroskop på grund av att ljusets våglängd är mycket större än själva atomen däremot ett elektronmikroskop med mycket kortare våglängd.

Den enklaste atomen är väteatomen. Den består av en positivt laddad atomkärna en proton och en negativt laddad elektron som roterar runt atomkärnan och bildar ett skal. Protonen och elektronen dras till varandra på grund av deras laddning. Varför elektronen och protonen inte fastnar vid varandra och kollapsar till en punkt beror på att: Elektronen som rusar runt atomkärnan dras utåt på grund av centrifugalkraften. Det beror också på att elektronen är en materievåg. Ett varv runt atomkärnan ska vara längden av en eller flera våglängder. Om vågens omkrets inte är det så kommer vågen igenom interferens att släckas ut elektronen upphör att existera. Materievågens frekvens beror av elektronens hastighet på grund av det kan elektronen bara kretsa vissa bestämda banor. När elektronen hoppar mellan vissa banor ändras atomens energi. Elektronen kan ta emot energi från strålning flyttas till en annan bana längre ut och hoppa till en annan bana med lägre energi och stråla ut ljus med lägre energi.

Om en atompartikel t.ex. en elektron stängs in i ett litet område kommer elektronens materievåg att bilda en stående våg. Där vågen gör störst utslag där finns det störst sannolikhet att elektronen befinner sig. Eftersom elektronens hastighet beror av våglängden kommer elektronens hastighet att vara större ju mindre område som elektronen är bunden till. Elektronen kan aldrig stå still. Elektronen kan därför inte finnas inuti atomkärnan eftersom den elektriska kraften mellan protonen och elektronen är för liten.

Ronny Östman