Basiswissen

Die Elektronenmasse in Zahlen

• 5,485 799 090 70(16) mal 10 hoch -4 atomare Masseneinheit[en] ↗
  

• 9,109383 56(11) mal 10 hoch -31^[1] Kilogramm ↗
  

Zur Exponentialdarstellung

• 9,10938356 mal 10 hoch -31 ist ausgeschrieben:
  

• 0,000000000000000000000000000000910938356
  

• 9,10938356 mal 10 hoch -31 ist eine sogenannte Exponentialdarstellung ↗
  

• Die 9,10938356 ist die sogenannte Mantisse ↗
  

• Die -34 ist der Exponent ↗
  

Sonstiges zur Elektronenmasse

• Elektronen sind viel leichter als Protonen oder Neutronen.
  

• 1836 Elektronen wiegen zusammen in etwa so viel wie ein Proton.
  

• u ist die atomare Masseneinheit. 1 u ist das Gewicht eines Protons.
  

• Ein u wäre in Kilogramm: 1,660538921 mal 10 hoch minus 27 Kilogramm.
  

Fußnoten

• [1] 9,10938356 mal 10⁻³¹ Kilogramm (das Komma ist hier als deutsches Komma gemeint). Die Angabe stammt vom CODATA (Committee on Data for Science and Technology). In: Peter J. Mohr, David B. Newell, and Barry N. Taylor: CODATA recommended values of the fundamental physical constants: 2014. Rev. Mod. Phys. 88, 035009 – Veröffentlicht am 26. September 2016. DOI: 10.1103/RevModPhys.88.035009
  

• [2] Im Jahr 1916 wurde in den USA der sogenannte Tolman-Stewart-Versuch oder kurz auch das Tolman-Experiment durchgeführt. Ziel war es, die freien Ladungsträger in Metallen nachzuweisen: "Metalle wurden beschleunigt und die auftretenden Strom- und Spannungsstöÿe wurden dabei gemessen. Wenn die freien Ladungsträger eine Masse besitzen, dann haben sie auch eine Trägheit. Die Elektronen führen ihre Bewegung beim Abbremsen weiter aus und werden somit gegen die positiven Atomrümpfe im Kristallgitter verschoben. Zwischen diesen Raumladungen entsteht ein elektrisches Kraftfeld und somit bildet sich eine messbare Spannung aus." In: Grundlagen der Elektrotechnik. Ausgewählte Kapitel und ergänzende Beiträge zur Vorlesung zum Thema Experimente in der Elektrotechnik. Dozent Wolfgang Stuchlik. DLR Lampoldshausen, Abt. VEA. DHBW - MOS WiSe 2017. Dort das Kapitel "2.1 Das Tolman-Experiment" auf Seite 7.
  

• [3] Im Jahr 1903 war es keineswegs klar, ob ein Elektron eine Masse hat oder nicht. Es gab aber Ideen, wie man das weiter untersuchen könnte: "Die Arbeiten zahlreicher Physiker haben zu der Hypothese geführt, daß in den Kathodenstrahlen und Becquerelstrahlen die Atome der negativen Elektrizität, die sogenannten „Elektronen“, in Bewegung begriffen sind. Für den Quotienten aus Ladung und träger Masse dieser Teilchen ergaben Versuche über Kathodenstrahlen den gleichen Wert, den man aus der einfachsten Form des Zeemaneffektes für die in der Lichtquelle schwingenden elektrischen Teilchen erhalten hatte. Dieses Resultat veranlaßte insbesondere Hrn. E. Wiechert,[2] die Theorie der Kathodenstrahlen anzuschließen an die von Hrn. H. A. Lorentz herrührende Formulierung der elektromagnetischen Lichttheorie, welche die Beteiligung der Materie an den elektrischen und optischen Vorgängen auf die Bewegung elektrischer Teilchen zurückführt. Für diese „Elektronentheorie der Elektrodynamik“ wird das Problem der Dynamik des Elektrons von fundamentaler Bedeutung. Insbesondere drängt sich die Frage auf: Ist die Trägheit des Elektrons vollständig durch die dynamische Wirkung seines elektromagnetischen Feldes zu erklären, oder ist es notwendig, außer der „elektromagnetischen Masse“ noch eine von der elektrischen Ladung unabhängige „materielle Masse“ heranzuziehen? Die erstere Auffassung wurde von den Herren W. Sutherland und P. Drude vertreten. Wie die Herren Th. des Coudres und H. A. Lorentz bemerkten, hängt die Entscheidung jener Frage ab von den Trägheitserscheinungen, welche die Elektronen bei größeren, gegen die Lichtgeschwindigkeit nicht mehr zu vernachlässigenden Geschwindigkeiten zeigen; in der Tat, eine etwa vorhandene materielle Masse, die dem Teilchen als solchem anhaftet, wäre von der Bewegung unabhängig, die durch den elektromagnetischen Feldmechanismus bedingte Trägheit hingegen muß eine Funktion der Geschwindigkeit sein. Gelingt es, die Dynamik des Elektrons ohne Heranziehung einer materiellen Trägheit aufzubauen, so eröffnet sich die Perspektive auf eine elektromagnetische Begründung der gesamten Mechanik". In: Max Abraham: Prinzipien der Dynamik des Elektrons. In: Annalen der Physik (1903). 315, Nr. 1. S. 105–179.