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allgemein die Regel, dass die Größe durch zusätzliche Schalen von oben nach unten zunimmt, während von links nach rechts die Größe abnimmt, da die Elektronen stärker an den Kern gebunden sind. Dementsprechend ist das kleinste Atom das Heliumatom mit einem Radius von 32 pm, während eines der größten bekannten Atome das Cäsiumatom mit einem Radius von 225 pm ist.

Im Gegensatz zu den Kernbestandteilen lassen sich Elektronen durch relativ kleine Energien beeinflussen. So besitzt jedes Elektron eines Atoms eine typische Energie, die sogenannte Bindungsenergie, durch die es vollständig entfernt werden kann. Die Größe der Bindungsenergie hängt von der Größe des Atoms, dem Abstand des Elektrons vom Kern und dem Ionisierungsgrad des Atoms ab. Auch die Art, Geometrie und Besetzung der Orbitale hat einen Einfluss auf die Bindungsenergie. Elektronen müssen durch Energieaufnahme nicht vollständig entfernt werden, es ist auch möglich, dass sie in weiter außen liegende Orbitale gehoben werden. Die Anregungsenergie kann in Form eines Photons bestimmter Wellenlänge wieder abgegeben werden, siehe Fluoreszenz.

Absorptionsspektrum von Natrium.

Für viele Atome liegen diese Wellenlängen im sichtbaren Teil des Spektrums. Dadurch kommt das typische Linienspektrum vieler Elemente zu Stande. Bekannt ist beispielsweise die Natrium-D-Linie, eine Doppelline des Natriums im gelben Spektralbereich bei 588,99 nm und 589,59 nm. Da die Energiedifferenz bei Absorption und Emission gleich ist, lassen sich die Linienspektren sowohl in Absorptions- als auch als Emissionsspektren beobachten.

Ein vor allem in der Chemie verwendetes anschauliches Maß für die Fähigkeit eines Atoms, Elektronen anzuziehen, ist die Elektronegativität. Je größer die Elektronegativität ist, desto stärker kann ein Atom Elektronen anziehen.

Atommodelle

In der Geschichte der Physik wurden mehrere Modelle zum Verständnis des Atoms entwickelt. Einige von ihnen werden heute nicht mehr verwendet und sind nur von wissenschaftsgeschichtlichem Interesse. Andere verwendet man je nach Anwendungsbereich als Näherung noch heute. In der Regel beschränkt man sich auf das einfachste Modell, welches im gegebenen Zusammenhang noch ausreicht, um die auftretenden Fragen zu klären.

Antiquierte Modelle

Das 1903 aufgestellte Rosinenkuchenmodell von Thomson ging davon aus, dass das Atom aus einer Kugel besteht, in der die positive Ladung und die Masse gleichmäßig verteilt ist und in der punktförmige Elektronen wie Rosinen in einem Kuchen eingebettet sind.

ell wurde 1909 durch den en Streuversuch widerlegt, der ss die positive Ladung eines Atoms in einem nahezu punktförmigen Kern

ist.

Rutherford stellte sich daher vor, dass die Elektronen wie Planeten im Sonnensystem um den Atomkern kreisen, von dem sie elektrostatisch angezogen werden. Diese Annahme stand jedoch im Widerspruch zur Elektrodynamik, aus der folgt, dass Ladungsträger, die sich wie hier die Elektronen auf gekrümmten Bahnen bewegen, kontinuierlich elektromagnetische Wellen abstrahlen und damit Energie abgeben.

Atome als harte Kugeln

Das einfachste Atommodell, das noch heute in Gebrauch ist, stellt sich ein Atom als eine harte Kugel mit festem Radius vor. Dieses