Heeft iemand al ooit een elektron gezien of blijft dat louter theorie?

Zowel de TEM als de SEM of gemengde STEM (zie Wikipedia, elektronenmicroscoop voor uitleg) 'zien' onrechtstreeks MET elektronen. De schematische voorstelling dat zij in zekere zin sneller dan het licht zouden moeten ontsnappen bij fusie/splitsing maakt het schema dat we klassiek krijgen eigenlijk onmogelijk. Qua ordegrootte misschien helpen:

Resolutie tot 0,1 nm (nanometer) maar een atoom is in de ordegrootte van 1 Angström tot een paar angström, een niet wetenschappelijke ordegrootte die net bedoeld is om de grootte van een atoom weer te geven.

Afgeleide vragen dus:

Kunnen we de kernlading zien (neem waterstof: 1 proton)
En hoe kwamen ze aan de theorie van de elektron die gebruikt wordt in de elektronenmicroscoop en waarvan we alleen de gevolgen kunnen interpreteren (zoals mensen het wiel niet uitvonden, maar er theoretisch nuttig gebruik van maken).

Weet jij het antwoord?

/2500

Het beste antwoord

Nee, we kunnen een elektron niet zien. Wat we zien is afhankelijk van de waarnemer. We zien in in experimenten een elektron zien als een deeltje of als een golf. Maar direct zien als een object is onmogelijk. Dit was ook het laatste strijdpunt tussen Bohr en Einstein op de Solvay conferentie van 1930 in Brussel. Einstein kon niet accepteren, dat er geen directe fysieke werkelijkheid was, zoals Bohr, Pauli e.a. beweerden. Einstein heeft de discussie duidelijk verloren. Er is een uitstekend boek verschenen (in het Engels) over dit onderwerp: http://www.bookdepository.co.uk/book/9781848310353/Quantum

Wanneer je een bliksemflits ziet zie je in feite een straal geladen deeltjes. Die zijn evenwel positief tov de aarde dus is er in feite (en in die orde van relativiteit) geen sprake van een elektronenstroom. Dus een beter voorbeeld te zien in een tv met een kathode straalbuis. Wat je op het scherm ziet spatten zijn elektronen. Een afzonderlijk elektron zien is ondoenlijk voor ons oog. Maar een serie wel. Moet nog bij worden gezegd dat de binnenkant van het scherm van een nalichtende fluroriserende laag is voorzien omdat de elektronen snel doven. Toegevoegd na 2 minuten: Een ook wel gebruikte term voor een kathodestraalbuis is elektronenkanon.

Een tijdje geleden zag ik een documentaire over kwantumfysica en daar was een opstelling waar een los electron in vastgehouden werd. Een electron is weliswaar heel licht , maar niet heel klein Hij weeg ongeveer 1/1800 deel van een neutron maar is niet veel kleiner dan een neutron Nadeel is dat een electron zeer snel beweegt, ook in gevangenschap. Zelfs als hij in de schil om de atoomkern heen draait, voor het electron een soort rusttoestand , heeft hij een snelheid van ongeveer 1-2% van de lichtsnelheid, dus zeg maar zo'n 5000 KM/S. Als je dan uitrekent hoeveel keer hij per seconde om de kern van zo een klein atoom draait, zul je begrijpen dat hij praktisch overal tegelijk is. Dat meet dus lastig en moet men het formaat van het electron afleiden Een electronenmicroscoop is relatief eenvoudig van opzet, In een vacuumgepompte buis zit bovenin een electronenkanon, een gloeidraadje met een coating van BaOmet een klein busje eromheen waaruit electronen van boven naar beneden schieten. Onder dit electronenkanon zit het voorwerp wat je wilt bekijken In de buis zelf zitten electrostatisch geladen vernauwingen die als lenzen fungeren. De ongeveer 100KV schiet miljoenen electronen als een dunne straal door het object heen die door de lenzen in divergentie gebracht worden, doorgaans in twee tot drie stappen. Het onderste scherm in de buis van doorgaans 15-20cm diameter licht op als de electronen dit scherm van ZnS raken en kun je het scherm zien door een kijkkglas in de zijkant van de buis. Door de sterke divergentie die de electrostatische lenzen veroorzaken , wordt de dunne straal met beeldinformatie enorm verbreed en zie je contrasten in het beeld die veroorzaakt worden door de mate van transmissie die de electronen in het monser ondervond. Omdat electronen kleiner zijn dan atomen en veel kleiner dan de golflengte van licht is een vergroting mogelijk van pakweg 1 000 000X tegen 2000X met een gewone microscoop. Electronen kun je dus niet zien maar wel de uitwerking.

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100