Wie funktioniert der Teilchenbeschleuniger?
Das Prinzip besteht darin, dass geladenen Teilchen durch elektrische Felder beschleunigt und durch magnetische Felder auf eine Kreisbahn gezwungen werden, wobei sich die Stärke der magnetischen Felder mit zunehmender Geschwindigkeit der Teilchen vergrößern muss. Eine solche Anordnung wird als Synchrotron bezeichnet.
Wie funktioniert ein Elektronenbeschleuniger?
Ein Teilchenbeschleuniger ist ein Gerät oder eine Anlage, in der elektrisch geladene Teilchen (z. B. Elementarteilchen, Atomkerne, ionisierte Atome oder Moleküle) durch elektrische Felder auf große Geschwindigkeiten beschleunigt werden. Im Innenraum des Beschleunigers herrscht im Allgemeinen Vakuum.
Was ist ein Atomkern und eine Atomhülle?
Das Atom besteht aus einem Atomkern und einer Atomhülle. Der Atomkern ist elektrisch positiv geladen und befindet sich im Zentrum des Atoms. Der Durchmesser des Atomkerns beträgt nur ein Zehntausendstel des gesamten Atomdurchmessers. In der Atomhülle befinden sich negativ geladene Elektronen, die um den Atomkern kreisen.
Wie viele Elektronen befinden sich in der Atomhülle eines Atoms?
Die Atomhülle eines Atoms besteht aus negativ geladenen Elektronen. Wie viele Elektronen sich in der Hülle befinden, hängt von der Anzahl der Protonen im Kern ab. Es befinden sich nämlich genauso viele negativ geladene Elektronen in der Atomhülle wie positiv geladene Protonen im Atomkern. Dadurch ist ein Atom insgesamt ungeladen.
Wie bewegen sich die Elektronen um den Atomkern?
Die Elektronen bewegen sich nicht beliebig um den Atomkern. Durch die positiv geladenen Protonen im Inneren des Atoms (Atomkern) werden die Elektronen, die eine negative Ladung haben, angezogen. Je näher sich ein Elektron um den Kern bewegt, desto stärker ist diese Anziehung.
Wie genau sind die Elektronen eines Atoms umkreist?
Die Elektronen eines Atoms umkreisen ihren Kern auf bestimmten Bahnen. Wie dies genau zu verstehen ist, werden wir im Laufe dieses Textes näher erläutern. In einigen Fällen unterscheidet sich die Anzahl der Protonen ($p^+$) und Elektronen ($e^-$) in einem Atom. Das bedeutet, dass es ein Ungleichgewicht der Ladung gibt.