Energieinhalt der Atomhülle

In der Atomhülle existiert das Elektron mit den ihm zugehörigen Phänomenen. Dies ist einerseits die tangential orientierte Erschließungswirkung (H_H) der Elektronmasse, welche sich in der Erschließungs-Energie (H_H/T_H) sowie der Umlauf - Fliehkraft H_H/(T_H·r_H) zeigt.

Des weiteren ist es die Rotation der Elementarladung (e) mit c - Geschwindigkeit, um den Elementradius (l) der Elektronmasse. Diese Rotation um sich selbst erzeugt bezogen auf die Elektronmasse die halbe Elektronwirkung ½h_s bzw. pro einem Umlauf mit Bahngeschwindigkeit v_H in Summe die Erschließungswirkung ½h und bezogen auf die Elementarladung ein doppelt umlaufartig orientiertes Magnetfeld, das sich im kaum merklichen Phänomen der hälftigen Magnetfeldenergie (½E_mag) zeigt.

Diese wiederum hat eine entsprechend kleine radiale magnetische Kraft (F_L=ecB) zur Folge, die nach innen gerichtet ist, weil sich die negative Elementarladung der Hülle im positiven Ladungsfeld des Kerns bewegt. In so weit „verbraucht“ sich die ständige Neu – Erzeugung von Elektron - Erschließungswirkung in der Aufrechterhaltung dieser Phänomene.

In der Atomhülle tritt nun zu den vg. Elektron - Phänomen die mächtige Wechselwirkung der Ladungskraft hinzu. Diese gegenseitige Anziehungskraft zwischen den positiven Elementarladungen des Atomkerns und den negativ geladenen der Atomhülle überlagern sich mit dem Geschehen bzw. Erscheinungen der innerhalb des Elektrons erzeugten Elektron - Phänomene.

Die Ladungskraft ist radialer Natur. Wie wir im Kapitel „Erschließungs– Wirkung“ bereits kennengelernt haben, verbleibt die volle Wirkung (1h_s) in den mit Invarianzgeschwindigkeit (c) in radialer Richtung fortlaufenden Kugelschalen des elektrischen Ladungsfeldes.

Dieses Feld endet mit dem Bereich der Atomhülle. Es fließt somit keine Ladungsenergie über den Rand der Atomhülle hinaus ab. Durch die ständige Neuerzeugung von Erschließungswirkung wird das Ladungsfeld kompensiert. Dadurch bleibt die Ladungskraft (K_H) und somit auch die Ladungsenergie (K_eH·r_H) innerhalb der Atomhülle unverändert. Es erscheint ein quasi statisches Ladungsfeld.

Treten mehrere (n_H) Elektronen in der Atomhülle auf, so stellt sich noch eine weiteres Phänomen ein, nämlich die Abstoßungskraft (K_ab) bzw. - energie (k_ab·r_ab), die gleicher Natur ist wie die Anziehung, dieser jedoch entgegen gerichtet.

Die Summe der innerhalb der Atomhülle eines Atoms auftretenden Erscheinungen (Wirkungen, Energien und Kräfte) ist konstant.

Aufgrund der laufend neu erzeugten Wirkungsquanten sieht es so aus, als ob die durch die Erzeugung gegebenen Phänomene unverändert, d. h. statisch in der Atomhülle erhalten bleiben, als ob sie innerhalb der Hülle „gespeichert“ sind. Je größer die Atomhülle ist, um so größer erscheinen auch die „eingespeicherten“ Erscheinungen.

In diesem Sinne führt eine Energieabsorption des Elektrons (Zufuhr von Energie DW) zu einer Vergrößerung der „eingespeicherten“ Energie und damit zu einer Vergrößerung des Energieinhaltes der Atomhülle. Es gilt folgender allgemeiner Zusammenhang für die bis zur n. Schale innerhalb der Atomhülle wirksame Energie (E_H):

E_n = +n·H_H/T_Hn·Z_Hn-[K_eHn·r_Hn·Z_k]+K_abn·r_abn·(Z_Hn-1)+DW

Zu dieser Formel ist folgendes festzuhalten:

· Es tritt im Ausdruck H_H/T_Hn praktisch nur die Erschließungsenergie auf. Die magnetische Feldenergie tritt zwar auch auf, macht sich aber beim Wasserstoffatom nicht bemerkbar. Sie wird daher in vg. Formel nicht aufgeführt! T_Hn stellt die Umlaufdauer dar.

· Der Ausdruck Z_k steht für die Anzahl der Elementarladungen im Atomkern. Diese Anzahl wirkt als Verstärkungsfaktor für die Anziehungskraft auf das jeweilige Hüllenelektron.

· Die Abstoßungskraft K_abn tritt nur auf, wenn mehr als ein Hüllenelektron vorkommt. Daher entfällt der in vg. Formel enthaltene Ausdruck für die Abstoßung (k_abn·r_abn) beim Wasserstoffatom, da sich in dessen Atomhülle nur ein Elektron aufhält.

· Die Absorptionsenergie (DW) wird von der Elektronmasse aufgenommen. Dadurch nimmt das Elektron eine vom Atomkern entferntere Bahn ein, wodurch sich der Umlaufweg verlängert. Da sich zugleich die Umlaufgeschwindigkeit reduziert, kommt es zu einer Verlängerung der Umlaufdauer und damit zu einer Erhöhung der Erschließungs–Wirkung gemäß n·½h (n=Bahnnummer).

· Aus diesem Grunde ist das „Absorptions–Elektron“ ununterscheidbar von den Elektronen, die sich natürlicherweise in der gleichen Bahn aufhalten.

Für die n=7 Bahnen des Wasserstoffatoms ergibt sich somit folgender Zusammenhang:

E_n = -K_eHn·r_Hn+n·H₁/T_Hn+DW

Diese Formel können wir verstehen, wenn wir uns den Energieinhalt der Atomhülle (E₁) als Speicherbehälter vorstellen. Hierzu dient der Vergleich mit einem Stausee oder Luftballon. Solange die Mengen des Wasserzuflusses (Erschließungs–Energie) und – abflusses (Ladungsenergieabfluss) gleich bleiben, bleibt auch der Wasserstand (Energieinhalt) unverändert. Eine Erhöhung des Wasserzuflusses wäre dann mit der Energieabsorption (DW) vergleichbar. So wie bei unverändertem Abfluss der Wasserstand aufgrund der größeren Zuflussmenge so lange ansteigt, bis die Erhöhung der Zuflussmenge endet, so weitet sich die Atomhülle so lange und so weit, bis die Menge an absorbierter Energie voll aufgenommen (abgespeichert) wurde. So wie bei anschließend wieder gleicher Menge an Wasserzufluss wie zuvor und weiterhin unveränderter Menge an Wasserabfluss der inzwischen erhöhte Wasserstand voll erhalten bleibt, so bleibt auch die absorbierte Energie in der Atomhülle voll erhalten. In der Atomhülle überlagern sich die positive Erschließungs– Energie (H₁/T_Hn) und die negative Ladungsenergie (Ke_Hn·r_Hn). Es tritt die Erschließungs– Energie formal wie eine kinetische Energie auf. Wir haben gezeigt, dass „kinetische“ Energie (H_H/T_H) eine Folge der Erschließungswirkung (H₁) und damit tangential ausgerichtet ist, während die von den beteiligten beiden Elementarladungen – in Analogie zum Gravitationsfeld – erzeugte Energie des elektrischen Ladungsfeldes (Ke_Hn·r_Hn) radial ausgerichtet ist.

Die tangentiale Ausrichtung ist durch die Größe der Elektronmasse bestimmt, die radiale Ausrichtung durch die Größe der Elementarladung. So tritt die Ladungsenergie der ruhenden Elementarladungen auf und die Erschließungs-Energie der ruhenden Elektronmasse. Zugleich tritt nur die durch den magnetischen Fluss der rotierenden Elementarladung hervorgerufene Lorentzkraft in Erscheinung. Gerade das Nicht - Auftreten von Elektron – Magnetfluss ist ein Beleg dafür, dass sich innerhalb der Atomhülle nichts bewegt! Auch die Erschließungs–Energie ist nicht die Folge einer sich bewegenden Elektronmasse. Beide Kräfte stehen mit der Ladungskraft im Gleichgewicht, so dass es zu einem dauerhaften Bestand der Atomhülle kommt. Vg. Energie (H_H/T_H) ist mit positivem Vorzeichen versehen, ebenso wie die zugeführte Absorptionsenergie (DW). Diese Regelung ist damit begründet, dass es durch Energieabsorption (DW), dieses Thema wird in den nächsten Kapiteln eingehend behandelt, zu einer Erhöhung des Energieniveaus kommt. Daher steht hier für DW positives Vorzeichen. Nach diesen Ausführungen sind wir nun in der Lage, auch den Energieinhalt der Atomhülle zu berechnen.