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| 2500 Jahre nach Demokrit ist es immer noch anregend, sich folgende Fragen zu beantworten | |
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1. Wie oft (in etwa) müssen Sie die Gedankenoperation ausführen, die Demokrit vor ca. 2500 Jahren begann, um durch wiederholtes Teilen eines Würfels mit 1cm Kantenlänge nur noch ein Atom übrig zu haben? | |
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2. Wie groß müßte ein Atommodell sein, bei dem der Atomkern ca. 1 cm durchmißt? | |
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3. Wieviele Atome passen in einen Würfel mit der Kantenlänge 10 nm oder 100 nm? Wieviele dieser Atome (in %) sitzen auf der Oberfläche? | |
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4. Wieviel Fe - Atome auf der Oberfläche eines quadratischen Si - Kristalls (Kantenlänge 1 cm und Dicke 1 mm; ein Stück eines Wafers für die Mikroelektronik) reichen aus, um nach Eindiffusion ins Volumen (gleichförmige Verteilung angenommen), die kritische (für Chips) Konzentration von ca. 1012 cm–3 zu erreichen? Wie groß ist diese Konzentration in % der Konzentration der Si - Atome an der Oberfläche (in cm–2). | |
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Hochauflösende Bilder der Elektronenmikroskopie sind typischerweise 18 cm x 14 cm groß und zeigen Atomreihen (senkrecht zur Bildebene) die als verschwommene Punkte mit Durchmessern von ca. 1 mm erscheinen, wobei alle Atome, die in einer Säule von ca. 30 nm Dicke stecken, aufeinander projeziert werden - ein Beispiel ist im Link zu sehen. An den ca. 500 Mikroskopen die seit ca. 15 Jahren im weltweiten Einsatz sind, werden täglich ca. 10 Bilder produziert. | |
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5. Wieviel Atome wurden - ganz grob - damit weltweit bisher angeschaut? | |
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6. Wie groß ist damit das bisher untersuchte Volumen aller betrachteten Materialien? | |
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Lösung | |
Die alten Griechen und das Atom
HRTEM Bild von Stufenversetzungen
© H. Föll (MaWi 1 Skript)
Mit Frame