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Beobachtung und weitere Versuche führten zu der Vorstel-
lung, daß das Atom aus einem Kern dichter Materie mit posi-
tiver elektrischer Ladung und einer aus negativ geladenen
Elektronen gebildeten Hülle besteht, die zum größten Teil lee-
ren Raum umfaßt.
Damit das Modell mit den Atomspektren vereinbar ist,
nahm Niels Bohr (1885-1962) eine Quantisierungsbedingung
an. Er verknüpfte den Bahndrehimpuls des Elektrons mit dem
Planckschen Wirkungsquantum h. Dabei ergaben sich charak-
teristische ganze Zahlen 1, 2, ... (‚Hauptquantenzahlen') als
Vielfache von h, die jeweils einer bestimmten Umlaufbahn mit
diskretem Energieniveau des Atoms entsprechen. Der stabilste
Zustand eines Atoms ist der Zustand niedrigster Energie. Hö-
here Bahnen bzw. Zustände heißen angeregt. Nach Bohr sind
Übergänge zwischen verschiedenen Bahnen möglich, wenn die
Energiemenge, die der Energiedifferenz zwischen den betref-
fenden Zuständen entspricht, entweder absorbiert oder in
Form von elektromagnetischer Strahlung (Photonen) ausge-
strahlt wird. Bohr berechnete nach diesem Modell ein theore-
tisches Spektrum von Wasserstoff, das in guter Übereinstim-
mung mit dem gemessenen Spektrum stand.
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Allerdings reichte
Bohrs Modell nicht aus, um die Übergänge in schwereren
Atomen zu erklären. Trotz Verbesserungen blieben die Atom-
modelle ad-hoc-Verfahren, denen die Erklärung durch eine
grundlegende Materietheorie der Physik fehlte. Im Unter-
schied zur klassischen Physik war nämlich die Materie nach
diesen Modellen mikrophysikalisch durch ,Quantensprünge'
bestimmt, bei denen sich die Energie unstetig um kleine, un-
teilbare Beträge (Quanten) ändert bzw. quantisiert ist.
2. Materie in der Quantenmechanik
Im Alltag und in der klassischen Physik unterscheiden wir
zwischen Wellen- und Teilcheneigenschaften der Materie. Ei-
ne Wasseroberfläche kräuselt sich als Welle mit einer be-
stimmten Frequenz. Billardkugeln haben zu jeder Zeit einen
bestimmten Ort und Impuls. Ob etwas eine Wasserwelle oder
