Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Neue Folge 18. Band; 

 der ganzen Reihe 34. Band. 



Sonntag, den 26. Januar 1919. 



Nummer 4. 



[Nachdruck verboten.l 



Das Bohr'sche Atommodell. 



Sammelreferat von Dr. K. Schiitt, Hamburg. 

 Mil I Abbildung. 



Die Forschungen der letzten 20 30 Jahre 

 haben die von Dal ton am Anfang des vorigen 

 Jahrhunderts aufgestellte Atomtheorie aufierordent- 

 lich gefordert. Es besteht heute kein Zweifel 

 mehr, daS die Atome wirklich vorhanden sind; 

 man tut also gut, nicht mehr von einer Atom- 

 theorie, sondern von einer Atom 1 eh re zu 

 sprechen. Eine ganze Reihe von Versuchen nam- 

 lich, die aus den verschiedensten Gebieten der 

 Physik stammen, erlauben uns, die Zahl der Atome, 

 welche in einem Grammatom eines Elementes (d. 

 s. so viel Gramm, wie das Atomgewicht angibt, 

 also I g H, i6g O, 32 g S) enthalten sind, die so- 

 genannte A vogadro'sche Zahl N zu berechnen. 

 Die erhaltenen Werte stimmen so gut iiberein, 

 daS darin ein sicherer Beweis fur die Richtigkeit 

 des Bildes, das sich Dal ton vom Aufbau der 

 Materie gemacht hat, gesehen werden kann. Zu 

 diesem Fortschritt haben wesentlich beigetragen 

 die radioaktiven Erscheinungen, die ja 

 nichts anderes sind als der explosionsartige Zer- 

 fall der schweren Atome der Radioelemente unter 

 Aussendung von Strahlungen verschiedener Art 

 und die Umwandlung des Atoms in ein anderes, 

 das meistens leichter ist. Unter geeigneten Ver- 

 suchsbedingungen ist es uns z. B. moglich, die 

 einzelnen Explosionen sichtbar zu machen, durch 

 direkte Zahlung ihre Zahl und damit die Atom- 

 zahl einer abgewogenen Menge radioaktiver Sub- 

 stanz zu vermitteln. Auch auf diese Weise er- 

 halt man einen guten Wert fur N (=66-lO 22 ). 

 Dafi auch die Brown'sche Bewegung die 

 Wirkung einzelner Atome oder Molekiile (ihrer 

 Stofie) erkennen lafit, ist friiher geschildert 

 worden, 2 ) ebenso wie wir durch Laue's Ent- 

 deckung in der Lage sind, mil Hilfe von Rontgen- 

 strahlen den regelmafligen Aufbau der Atome 

 im Raumgitter des Kristalls zu erforschen :! ) und 

 dadurch indirekt die Existenz der Atome festzu- 

 stellen. 



Nachdem die Richtigkeit der Atomlehre durch 

 die Wissenschaft nachgewiesen ist, ergibt sich die 

 neue Aufgabe, das Innere des Atoms zu erforschen. 

 Die Ansicht, dafi das Atom eine homogene 

 elastische Kugel ist, eine Vorstellung, die mit 

 gutem Erfolg in der kinetischen Theorie der 

 Gase benutzt wird, kann nicht aufrecht erhalten 

 werden. Aus zahlreichen Tatsachen miissen wir 

 schliefien, dafi das Atom nichts Einheitliches und 

 Einfaches ist, sondern dafi es einen recht kompli- 

 zierten Bau hat; man hat es deshalb gelegentlich mit 

 einem Konzertfliigel verglichen. Eine ganze Reihe 

 von Forschern hat sich bemuht, ein Bild von 



seinem inneren Aufbau zu entwerfen; zahlreiche 

 Atommodelle sind entstanden. 



a) WelchenForderungen mufi ein Atom- 

 modell geniigen? 



Bevor wir auf diese eingehen, wollen wir die 

 Frage beantworten, welche Tatsachen der Physik 

 iiber das Atominnere bekannt sind. 



1. Die Atome sind undurchdringlich. Werden 

 sie aber von Elektronen oder Atomen getroffen, 

 die sehr hohe Geschwindigkeit besitzen (mehr als 

 3 io 8 bzw. 6 iO fi cm/sec), dann durchqueren die Ge- 

 schosse das Atominnere. Nur ein kleiner Teil 

 des Atoms ist mit Materie angefullt. 



2. Die Atome sind mit Ausnahme der radio- 

 aktiven fur sehr lange Zeiten stabil. Die Atome ent- 

 halten Elektronen ; das sind Elementarquanten nega- 

 tiver Elektrizitat, die eine aufierordentlich geringe 

 Tragheit haben; ihre Masse ist rundder 2OOOste Teil 

 von der des Wasserstoffatoms. Neben der negativen 

 ist eine positive Ladung vorhanden. Beide sind im 

 elektrisch neutralen Atom gleich grofi. Man kann 

 auf verschiedene Weise - - aus der Grofie der 

 Ablenkung der -Strahlen und aus der Zerstreu- 

 ung der Rontgenstrahlen in Materie - - untere 

 Grenzwerte fur die Zahl der Elektronen ermitteln. 

 Sie scheint mit der Ordnungszahl z iibereinzu- 

 stimmen, das ist diejenige Zahl, welche die Stellung 

 des Elements im periodischen System angibt (z ist 

 fur Wasserstoff I, fur Helium 2, fur Uran 92). 

 Durch thermische Bewegung, chemische Reak- 

 tionen, ElektronenstoG und elektrische Resonanz 

 geraten die Elektronen im Atom in Schwingungen, 

 die sich als elektromagnetische Wellen (Licht) 

 durch den Raum fortpflanzen. Ein leuchtendes 

 Gas, in dem sich wegen der grofien Abstande 

 der Molekule bzw. Atome die Schwingungen nicht 

 beeinflussen, sendet, wie uns das Spektrometer 

 zeigt, einige ganz bestimmte Wellenlangen aus, 

 welche fur dasselbe charakteristisch sind und die zu 

 seiner Identifizierung dienen. So zeigt das Spek- 

 trum des Wasserstoffs neben vielen weniger hellen 

 Linien je eine Linie im Rot, im Blaugrim und im 

 Violett; man bezeichnet sie mit H , Hj und H ; , . 

 Im Wasserstoffatom finden demnach nur Schwin- 

 gungen von ganz bestimmter Schwingungszahl 

 statt. Die Verhaltnisse liegen ahnlich wie bei 



J ) Nach einem in der mathematischen Gesellschaft in 

 Hamburg gehaltenem Vortrage. 



2 ) Naturw. Wochenschr. XVII (1918) 321325: Die 

 Brown'sche Bewegung. 



3 ) Naturw. Wochenschr. XVI (1917) 521529: Kristall- 

 struktur und Rontgenstrahlen. 



