Freie Elektronen - pheef

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Freie Elektronen

Zum Verständnis von Atomen ist das Schalenmodell hilfreich.
Demnach bewegen sich Elektronen nicht beliebig um das Zentrum - den Atomkern.
Ihre Umlaufbahnen lassen sich mit Schalen vergleichen.


Durch die positiv geladenen Protonen im Inneren des Atoms werden die Elektronen angezogen.
Elektronen verfügen über eine negative Ladung.
Diese Anziehung ist stärker, wenn sich ein Elektron in einer näher am Kern liegenden Schale bewegt.
Elektronen auf äußeren Schalen nennt man Valenzelektronen.  Ihre Bindung an den Atomkern ist nur schwach.
Somit lassen sie sich leichter ablösen. Sie können sich frei durch das Metall bewegen.

Diese freien Elektronen haben besondere Eigenschaften:
a) Sie verfügen über große Beweglichkeit.
b) Sie sind in Metallen in großer Anzahl vorhanden.
c) Sie bewirken, dass Metalle sehr gute Leiter für Elektrizität und Wärme sind.

    
F. Guthrie fand 1873 heraus, dass ein positiv aufgeladenes Elektroskop sich entlädt, wenn man ein geerdetes, glühendes Metallstück in die Nähe bringt.
Eine negative Ladung auf dem Elektroskop bewirkt diese Reaktion nicht. Man erkannte, dass glühendes Metall nur negative Ladung abgibt.
 
Th. Edison stieß 1880 auf diesen Zusammenhang bei Versuchen mit Glühlampen. Für die Erklärung dieses „glühelektrischen Effekts“ erhielt Richardson den Nobelpreis.
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