Maßstab = 1 Ångström

1 Å


Modell eines Wasserstoffatoms
(© Tom Terry)

Leben im Maßstab von 1 Å
1 Ångström beträgt der Durchmesser eines Wasserstoffatoms – des kleinsten Elements. Atome sind die Grundbausteine, aus denen Lebewesen aufgebaut sind, und Wasserstoff (H) ist zusammen mit Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Sauerstoff (O), Phosphor (P) und Schwefel (S) eines der verbreitetsten Elemente in lebendem Gewebe. Man kann sich diese Elemente leicht anhand ihrer chemischen Symbole merken: CHNOPS.

An anderer Stelle sind Atome als farbige Kugeln dargestellt. In diesem Maßstab sind die Bestandteile eines Atoms jedoch auf andere Weise wiedergegeben.

Wasserstoff besteht aus zwei Partikeln, einem Elektron und einem Proton. Das Elektron ist mit einer Masse von nur 9,1 × 10^-28 Gramm kleiner und leichter als das Proton (seine Masse beträgt nur 1/2000 von der eines Protons). Das hier als bewegliche Wolke aus roten Punkten abgebildete Elektron ist in einem kugelförmigen Wahrscheinlichkeitsraum lokalisiert, der das Proton, den gelben Punkt in der Mitte, umgibt. In Wirklichkeit ist das Proton zu klein, um bei dieser Auflösung sichtbar zu sein.

Der größte Teil des Atoms besteht aus leerem Raum. Würde man das Wasserstoffatom auf die Größe eines 70 000 Menschen fassenden Stadions vergrößern, dann könnte man den Kern als Basketball auf der Mittellinie darstellen und die Elektronen als Erbsen, die um die äußersten Tribünenplätze kreisen. Zwar ist auch dieses Modell stark vereinfacht, es stellt aber eine plausible Analogie für die Größenverhältnisse dar.

Physiker und andere Wissenschaftler, die mit Atomen und Molekülen arbeiten, nehmen als Einheit gerne Ångström. (Wiederholen Sie den Abschnitt über das metrische System, wenn Sie mit dieser Einheit nicht vertraut sind.) Auf diese Weise können sie Messungen als einzelne Ziffern statt als Brüche oder Dezimalzahlen ausdrücken; das erleichtert die Diskussion über relative Größen von Atomen und Molekülen und die Frequenzen von Strahlung.