Elektronen und Protonen im Atom
Alle Materialien und lebenden Organismen auf diesem Planeten bestehen aus Atomen, die als fundamentale Bausteine jeder von der Menschheit bekannten Struktur oder Körpers angesehen werden. Die Atome zeichnen sich durch ihre winzige Größe aus, die für das menschliche Auge unsichtbar ist. Im 19. Jahrhundert gelang es Wissenschaftlern, die atomare Struktur von Materie zu beschreiben. Ein Atom besteht aus einem Kern, der Protonen und Neutronen enthält, während Elektronen in stabilen Bahnen um den Kern rotieren. Es ist von Bedeutung, dass der Großteil des Atomvolumens leer ist. Die Form des Atoms wird durch die Anziehungskräfte zwischen dem positiv geladenen Kern, der seine positive Ladung von den Protonen erhält, und den negativ geladenen Elektronen aufrechterhalten.
Wie verhält sich die Größe des Elektrons im Vergleich zum Proton?
Die Masse des Protons ist etwa 1836-mal größer als die des Elektrons. Bislang gibt es keine Studie, die die tatsächliche Größe beider Teilchen bestätigt. Die Masse des Elektrons und des Protons kann durch die folgende mathematische Gleichung beschrieben werden:
- Masse des Protons: 1,0073 u.
- Masse des Elektrons: 5,486 × 10^-5 u.
Somit beträgt die Protonenmasse etwa das 1836-fache der Elektronenmasse. Der Unterschied zwischen Proton und Elektron kann auch durch die Messung des Halbmondradius jedes Teilchens beschrieben werden: Der Radius des Protons beträgt 88 × 10^-16 m, während der Radius des Elektrons 2,8 × 10^-15 m beträgt.
Entdeckung von Protonen und Elektronen
Das Elektron wurde 1897 von J.J. Thomson entdeckt, während er die Eigenschaften von Kathodenstrahlen untersuchte. Das Proton hingegen wurde 1909 von Ernest Rutherford entdeckt, der seine berühmten Experimente mit Goldfolien durchführte. Eine Zusammenfassung der in diesem Artikel behandelten Informationen findet sich in der folgenden Tabelle:
| Elektron | e– | -1.60×10^-19 C | 9.1×10^-31 kg |
| Proton | p+ (H+) | 1.60×10^-19 C | 1.672×10^-27 kg |