Diskussion:Elektron

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klassischer Elektronenradius

Hallo miteinander,

Ich habe heute im Rahmen einer Übungsaufgabe den klassischen Elektronenradius berechnen sollen. Ich wollte mein Ergebnis mit dem hier geliefert vergleichen und habe glaube ich einen Fehler entdeckt, da auch andere Seiten mein Ergebnis haben. Bei mir liefert die Rechnung einen Radius von e^2/(8*pi*epsilon0*masse*c^2). Im Artikel hingegen steht eine 4 anstatt der 8. Dies wäre auch wesentlich sinvoller, wenn man dies mit der Vorgabe aus dem Artikel zur Selbstenergie vergleicht. Vielleicht ist es allerdings auch nur für eine andere Ladungsverteilung gerechnet. Ich habe dabei angenommen, dass das Elektron eine leitende Kugel sei.

Liebe grüße

DaddyEuler --DaddyEuler (Diskussion) 23:31, 15. Mai 2023 (CEST)

Hallo DaddyEuler, du hast vermutlich die Feldenergie ${\textstyle U=\int {\frac {\varepsilon _{0}E^{2}}{2}}\,\mathrm {d} V}$ genommen und über das Volumen außerhalb der Kugel mit Radius des Elektrons integriert. Diese Feldenergie hast du mit mc² gleichgesetzt, richtig? Dann kommt dein Ergebnis raus. Im Artikel steht aber was von der doppelten Selbstenergie (aber so schlecht formuliert, dass man nicht weiß, ob ${\frac {e^{2}}{4\pi \varepsilon _{0}r_{\mathrm {e} }}}$ die Selbstenergie oder die doppelte Selbstenergie ist). Und warum man den doppelten Wert nimmt, ist auch wenig verständlich. Da muss was getan werden. -- Wassermaus (Diskussion) 11:25, 16. Mai 2023 (CEST)

P.S. nach nochmaligem Nachdenken: ich denke, eine Artikel Klassischer Elektronenradius ist da vonnöten. Ich habe das in Wikipedia:Redaktion Physik/Fehlende Artikel eingetragen; vielleicht komme ich selbst in den nächsten Tag dazu, einen zu schreiben. -- Wassermaus (Diskussion) 13:19, 16. Mai 2023 (CEST)

Einen Artikel zum klass. Elektronenradius fände ich sinnvoll.

Es gibt den Artikel https://en.wikipedia.org/wiki/Classical_electron_radius, der eine explizite Rechnung enthält. Allerdings ist es nicht sehr befriedigend, am Ende zu sagen, den Faktor 3/5 ignorieren wir ... gibt es da ein besseres Argument? (Und wenn man mit einer geladenen Kugeloberfläche statt geladener Kugel rechnet, dann ist es ein Faktor 1/2 - möglicherweise genau der Faktor 1/2, nach dem ganz oben gefragt war?) --Dtrx (Diskussion) 14:00, 16. Mai 2023 (CEST)

Ein wenig steht auch in Selbstenergie#Klassische_Physik -- Wassermaus (Diskussion) 20:38, 16. Mai 2023 (CEST)

Hallo Dtrx,

Ich gehe stark davon aus, dass der Faktor 1/2 aus meiner Annahme kommt, dass die Ladung auf der Oberfläche des Eletrons verteilt sei.

P.S. ich mich an dieser Stelle - generell für den ganzen Thread-, dass ich nicht weiß, wie man mathematische Ausdrücke einfügt und dadurch alles bisschen unübersichtlich wird. --DaddyEuler (Diskussion) 12:07, 17. Mai 2023 (CEST)

Hallo Wassermaus,

Den Vorschlag eines zusätzlichen Artikels finde ich durchaus selbst auch sinvoll. Es gibt ja nicht nur eine Ladungsverteilung mit der man das Problem berechnen kann. Ich habe aber nicht die Feldenergie genommen, sondern den ganzen Raum über das Potential 1/(4*pi*epsilon_0)*e/r mal der Ladungsverteilung einer leitenden Kugel mit Ladung e integriert. Ich bin mir zwar nicht sicher ob die Rechnung äquivalent ist aber das Ergebnis scheint dasselbe zu sein. Wobei vielleicht das Ergebnis aus dem Artikel, da einer homogen verteilten Ladung sein könnte, da das Potential dabei ja größer sein müsste. --DaddyEuler (Diskussion) 11:56, 17. Mai 2023 (CEST)

Ich habe ein wenig gegooglet, aber bisher keine richtig gute Erklärung zum klassischen Elektronenradius gefunden (also keine Diskussion des gewählten Zahlen-Faktors).

1. Laut Gerthsen Physik erhält man den Radius aus dem Thomson-Absorptionsquerschnitt, wobei da auch wieder ein Faktor 8/3 vernachlässigt wird.

2. Andere Quellen beschränken sich darauf, die Definition ohne den Faktor 1/2 einfach als „üblich“ zu bezeichnen (weil der Faktor letztlich von den Details der Ladungsverteilung abhängt, also 1/2 für die Kugeloberfläche, 3/5 für die homogen geladene Kugel etc.)

3. In älteren Quellen (mit cgs-/Gauß-Einheiten) ist der Elektronenradius dann einfach $e^{2}/(mc^{2})$ – das ist natürlich einfacher, als noch einen (etwas beliebigen) Zahlfaktor zu ergänzen.

Letztlich ist es wohl eine etwas beliebige Definition, die man auch anders hätte wählen können (Demtröder Bd. 2 nimmt zum Beispiel die Hälfte, also 1,4e-15 m). Das könnten wir dann aber schon etwas deutlicher und verständlicher in den Artikel aufnehmen.-- Dtrx (Diskussion) 14:29, 19. Mai 2023 (CEST)

Ich denke, man sollte sich nicht so viel Mühe machen. Der genaue physikalische Sinn liegt bei r_e meiner Meinung nach nicht darin, dass er den geometrischen Radius eines bestimmten Objekts angibt, sondern dass er die (einzige?) Kombination klassischer Konstanten ist, die die Dimension Länge hat - und genau deshalb unweigerlich in allen einschlägigen Formeln vorkommt, wo Länge (oder Fläche oder ...) gebraucht wird. --Bleckneuhaus (Diskussion) 15:08, 19. Mai 2023 (CEST)

Genau so sehe ich es auch. Aber auch genau deshalb sollte die Konstante nicht irgendwo im Artikel "Elektron" erklärt sein, sondern separat. (So ungefähr, wie man die Feinstrukturkonstante auch nicht gerade irgendwo im Artikel Feinstruktur (Physik) verstecken sollte.) Ich bastle gerade an einem Artikel (Benutzer:Wassermaus/Klassischer Elektronenradius), da fehlt aber noch einiges... -- Wassermaus (Diskussion) 14:36, 22. Mai 2023 (CEST)

Wobei die Feinstrukturkonstante in diesem Zusammenhang sehr passend ist ... $r_{\text{e}}={\lambda \!\!\!^{-}}_{\mathrm {C} }\alpha }={a_{0}\alpha ^{2}.$ ist eines der einleuchtenderen Argument für die Wahl der Zahlenkonstante beim klassischen Elektronenradius. --Dtrx (Diskussion) 14:47, 22. Mai 2023 (CEST)

Hhmm, schwierig, ab ovo (lies "einleuchtend") zu begründen, warum hier der Bohrsche Radius auftauchen sollte. --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:27, 22. Mai 2023 (CEST)

So, mit Benutzer:Wassermaus/Klassischer Elektronenradius bin ich so ziemlich fertig und will es demnächst live schalten. Ihr könnt gerne drüber schauen und auch kommentieren/direkt verbessern. Im Artikel Elektron wäre zu überlegen, ob man den Abschnitt "Klassischer Radius und Punktförmigkeit" etwas ändert. Das Wort "Klassischer Radius" sollte IMHO als Kapitelüberschrift nicht auftauchen, da er zu prominent ist. (Man kann nicht oft genug betonen, dass der KER nichts, aber auch gar nichts mit der "wirklichen" Ausdehnung zu tun hat!). "Räumliche Ausdehnung" als Titel fände ich besser. Außerdem sieht der Abschnitt derzeit so aus, als gäbe es genau zwei Konzepte zur räumlichen Ausdehnung: r_e und 0. Aber man könnte durchaus ein Orbital als "räumliche Ausdehnung" bezeichnen - allein schon den Schülern im Chemieunterricht zuliebe (schreibt da nicht gerade ein freundlicher Kollege am Artikel Wellenfunktion? 😉), auch im Festkörper gibt es eine räumliche Ausdehnung. Vielleicht könnte man daraus eine Art Aufzählung machen, natürlich ohne ins Detail zu gehen sondern mit Verweisen. -- Wassermaus (Diskussion) 11:58, 24. Mai 2023 (CEST)

Vielleicht meint er ja mich. Gerade bei Schrödinger, PhysRev 1926 gefunden: (S. 1066) "hypothesis: the charge of the electron is not concentrated in a point, but is spread out through the whole space, proportional to the quantity |ψ|²." Von da ist es ja nicht mehr so weit zu Borns Wahrscheinlichkeitsdeutung. - Ich suche noch nach der Stelle, wo man sich wundert, dass die Selbstenergie einer derartigen Ladungsverteilung physikalisch nicht vorkommt. Gefühlt steckt darin gerade der Kern des Elementareilchenbegriffs: Wechselwirkung nur mit anderen solchen.

--Bleckneuhaus (Diskussion) 13:07, 24. Mai 2023 (CEST)

ἤλεκτρο vs. ἤλεκτρον

Das Wort Elektron stammt vom altgriechischen Wort ἤλεκτρον (= Bernstein) ab, nicht von ἤλεκτρο.

Siehe dazu:

https://gemoll.eu/?q=hlektron

http://www.perseus.tufts.edu/hopper/morph?l=hlektron&la=greek

Daneben existiert auch die Version ἤλεκτρος. (siehe https://lsj.gr/wiki/%E1%BC%A4%CE%BB%CE%B5%CE%BA%CF%84%CF%81%CE%BF%CE%BD) --Isa Isaac (Diskussion) 21:23, 2. Sep. 2023 (CEST)

Seltsame unerklärte Sachverhalte

Zitat " Räumliche Ausdehnung

Das Elektron hat keine innere Struktur und kann als punktförmig angenommen werden. Die experimentelle Obergrenze für die Größe des Elektrons liegt derzeit bei etwa 10⁻¹⁹ m. Dies sind Größenordnungen, bei denen die klassische Physik nicht mehr anwendbar ist. "

Belegen Sie das. Etwas weiter steht widersprüchlich dazu vom Wirkungs-Querschnitt in Wechsel-Wirkungen. Man kann auch nichts finden, als dieselbe ad hoc Behauptung. Wenigstens ein Wink, wo man nachlesen kann. --79.204.137.204 12:19, 22. Mär. 2024 (CET)

Das sind Saachen, die in jedem Lehrbuch der Quantenphysik beschrieben werden (Demtröder Bd. 4, Gerthsen, Tipler, ...) Mangel des Artikels ist, dass solche Bücher nicht unter einem Abschnitt Literatur angegeben werden. - Übrigens finde ich Ihren Ton unangemessen. Wikipedianutzer sind aufgerufen, so etwas selber zu verbessern, ersatzweise darum zu bitten, dass jemand anderes das macht. --Bleckneuhaus (Diskussion) 15:02, 22. Mär. 2024 (CET)

Dass es irgendwo steht, mag sein, doch mir ist es noch nie unter die Augen gekommen, dass eine Begründung dazu angegeben ist. Es steht immer diese fertige Behauptung. Also, ich bin hier kein admin und kann nicht einfach den Artikel ändern. Deswegen kann ich nur Vermutungen anstellen, können sie keine Elektronen miteinender stoßen lassen? Mit Photonen ja, Compton, Wirkungs-Querschnitt ja. Was fehlt noch? Die Buchautoren haben alle denselben Fehler: Probleme werden ungern beschrieben. Lieber über Erfolge. Und ich kann auch nicht nachvollziehen, wo mein Ton missfallen könnte. Evtl. sind Sie übersensibel und sehen Geister. Oder ich stamme aus einer Kultur, wo mein Ton üblich ist. Wer sich mir Vor- und Nachnamen schreibt, bekommt evtl. auch eine Anrede, aber nicht anonyme Nicks, ist üblich so. Ich habe schon angetroffen Diskussionen darüber, dass Wikipedia nur eine kurze, begrenzte Auskunft in Umrissen geben will, so für Laien, Hausfrauen und Bauarbeiter. Dann habe ich hier eine falsche Quelle, dachte es hat das Ziel, allmählich eine vollständige Informations-Quelle zu werden, sodass eine Ergänzung der Informationen erwünscht ist. Dann müssen wir noch eine Quelle abwarten, die für die Physik einen Vollständigkeits-Anspruch erheben will. --79.204.137.204 18:30, 22. Mär. 2024 (CET)

Empfehlung: erstmal über Wikipedia informieren. Vielleicht mal ein paar Abschnitte der Diskussionen lesen, um sich in die Art der hier üblichen Diskussion einzufinden. Ganz grundsätzliches Missverständnis: man muss nicht admin sein, um was zu ändern, das kann jeder. Und dann kann man ziemlich sicher sein, dass ein paar in der Sache versierte Leute sich die Änderungen ansehen und - erforderlichenfalls - umschreiben oder sogar löschen. Und noch was: wenn wirklich in keinem Fachbuch eine "eine Begründung dazu angegeben ist" , dann darf es auch in Wikipedia nicht stehen. (Aufgrund Ihrer Darstellung des Sachverhalts habe ich allerdings meine Zweifel, ob Sie sich Fachbücher wirklich schon reingezogen haben. Die Seite Wikipedia:Was Wikipedia nicht ist könnte auch nützlich sein.) --Bleckneuhaus (Diskussion) 22:15, 22. Mär. 2024 (CET)

keine Lust auf Teilchen-Generationen?

ich würde erwarten, dass im Artikel der Zusammenhang zu Myon und Tauon und 3 Teilchen-Generationen verlinkt ist. --79.204.137.204 18:05, 22. Mär. 2024 (CET)