text: Atome (von „unteilbar“) sind die Bausteine, aus denen alle festen, flüssigen und gasförmigen Stoffe bestehen. Alle Materialeigenschaften dieser Stoffe sowie ihr Verhalten in chemischen Reaktionen werden durch die Eigenschaften und die räumliche Anordnung ihrer Atome festgelegt. Jedes Atom gehört zu einem bestimmten chemischen Element und bildet dessen kleinste Einheit. Zurzeit sind 118 Elemente bekannt, von denen etwa 90 auf der Erde natürlich vorkommen. Atome verschiedener Elemente unterscheiden sich in ihrer Größe und Masse und vor allem in ihrer Fähigkeit, mit anderen Atomen chemisch zu reagieren und sich zu Molekülen oder festen Körpern zu verbinden. Die Durchmesser von Atomen liegen im Bereich von 6 · 10−11 m (Helium) bis 5 · 10−10 m (Cäsium), ihre Massen in einem Bereich von 1,7 · 10−27 kg (Wasserstoff) bis knapp 5 ·10−25 kg (die derzeit schwersten synthetisch hergestellten Kerne). Atome sind nicht unteilbar, wie zum Zeitpunkt der Namensgebung angenommen, sondern zeigen einen wohlbestimmten Aufbau aus noch kleineren Teilchen. Sie bestehen aus einem Atomkern und einer Atomhülle. Der Atomkern hat einen Durchmesser von etwa einem Zehn- bis Hunderttausendstel des gesamten Atomdurchmessers, enthält jedoch über 99,9 Prozent der Atommasse. Er besteht aus positiv geladenen Protonen und einer Anzahl von etwa gleich schweren, elektrisch neutralen Neutronen. Diese Nukleonen sind durch die starke Wechselwirkung aneinander gebunden. Die Hülle besteht aus negativ geladenen Elektronen. Sie trägt mit weniger als 0,06 Prozent zur Masse bei, bestimmt jedoch die Größe des Atoms. Der positive Kern und die negative Hülle sind durch elektrostatische Anziehung aneinander gebunden. In der elektrisch neutralen Grundform des Atoms ist die Anzahl der Elektronen in der Hülle gleich der Anzahl der Protonen im Kern. Diese Zahl legt den genauen Aufbau der Hülle und damit auch das chemische Verhalten des Atoms fest und wird deshalb als chemische Ordnungszahl bezeichnet. Alle Atome desselben Elements haben die gleiche chemische Ordnungszahl. Sind zusätzliche Elektronen vorhanden oder fehlen welche, ist das Atom negativ bzw. positiv geladen und wird als Ion bezeichnet. Die Vorstellung vom atomaren Aufbau der Materie existierte bereits in der Antike, war jedoch bis in die Neuzeit umstritten. Der endgültige Nachweis konnte erst Anfang des 20. Jahrhunderts erbracht werden und gilt als eine der bedeutendsten Entdeckungen in Physik und Chemie. Einzelne Atome sind selbst mit den stärksten Lichtmikroskopen nicht zu erkennen. Eine direkte Beobachtung einzelner Atome ist erst seit Mitte des 20. Jahrhunderts mit Feldionenmikroskopen möglich, seit einigen Jahren auch mit Rastertunnelmikroskopen und hochauflösenden Elektronenmikroskopen. Die Atomphysik, die neben dem Aufbau der Atome auch die Vorgänge in ihrem Inneren und ihre Wechselwirkungen mit anderen Atomen erforscht, hat entscheidend zur Entwicklung der modernen Physik und insbesondere der Quantenmechanik beigetragen. Erforschungsgeschichte Die Vorstellung vom atomaren Aufbau der Materie existierte bereits in der Antike, allerdings nur in Form von spekulativen philosophischen Überlegungen. Aufgrund ihrer extrem geringen Größe sind einzelne Atome selbst mit den stärksten Lichtmikroskopen nicht zu erkennen. Dennoch konnte Johann Loschmidt schon Mitte des 19. Jahrhunderts aufgrund makroskopischer Eigenschaften der Gase ungefähr abschätzen, wie groß und schwer ein solches hypothetisches Atom sein müsste. Noch Anfang des 20. Jahrhunderts war umstritten, ob es Atome wirklich gibt. Der endgültige Nachweis ihrer Existenz gilt als eine der bedeutendsten Entdeckungen in Physik und Chemie. Einen entscheidenden Beitrag lieferte Albert Einstein 1905, indem er die bereits seit langem bekannte, im Mikroskop direkt sichtbare Brownsche Bewegung kleiner Körnchen quantitativ dadurch erklärte, dass sie von zufällig gehäuften Stößen von Atomen oder Molekülen aus der Umgebung herrührte. Erst seit wenigen Jahrzehnten erlauben Feldionenmikroskope und Rastertunnelmikroskope, seit einigen Jahren zudem auch Elektronenmikroskope, einzelne Atome direkt zu beobachten. Philosophische Überlegungen Das Konzept des Atomismus, nämlich dass Materie aus Grundeinheiten aufgebaut ist – „kleinsten Teilchen“, die nicht immer weiter in kleinere Stücke zerteilt werden können – existiert seit Jahrtausenden, genauso wie das Gegenkonzept, Materie sei ein beliebig teilbares Kontinuum. Doch diese Ideen beruhten zunächst ausschließlich auf philosophischen Überlegungen und nicht auf empirischer experimenteller Untersuchung. Dabei wurden den Atomen verschiedene Eigenschaften zugeschrieben, und zwar je nach Zeitalter, Kultur und philosophischer Schule sehr unterschiedliche. Eine frühe Erwähnung des Atomkonzepts in der Philosophie ist aus Indien bekannt. Die Nyaya- und Vaisheshika-Schulen entwickelten ausgearbeitete Theorien, wie sich Atome zu komplexeren Gebilden zusammenschlössen (erst in Paaren, dann je drei Paare). In der griechischen Philosophie ist die Atomvorstellung erstmals im 5. Jahrhundert v. Chr. bei Leukipp überliefert. Sein Schüler Demokrit systematisierte sie und führte den Begriff () ein, was etwa „das Unzerschneidbare“ bedeutet, also ein nicht weiter zerteilbares Objekt. Diese Bezeichnung wurde Ende des 18. Jahrhunderts für die damals hypothetischen kleinsten Einheiten der chemischen Elemente der beginnenden modernen Chemie übernommen, denn mit chemischen Methoden lassen sich Atome in der Tat nicht „zerschneiden“. Experimentell arbeitende Naturwissenschaftler machten sich Ende des 18. Jahrhunderts die Hypothese vom Atom zu eigen, weil diese Hypothese im Rahmen eines Teilchenmodells der Materie eine elegante Erklärung für neue Entdeckungen in der Chemie bot. Doch wurde gleichzeitig die gegenteilige Vorstellung, Materie sei ein Kontinuum, von Philosophen und auch unter Naturwissenschaftlern noch bis ins 20. Jahrhundert hinein aufrechterhalten. Naturwissenschaftliche Erforschung Im Rahmen der wissenschaftlichen Erforschung konnte die Existenz von Atomen bestätigt werden. Es wurden viele verschiedene Atommodelle entwickelt, um ihren Aufbau zu beschreiben. Insbesondere das Wasserstoffatom als das einfachste aller Atome war dabei wichtig. Einige der Modelle werden heute nicht mehr verwendet und sind nur von wissenschaftsgeschichtlichem Interesse. Andere gelten je nach Anwendungsbereich als noch heute brauchbare Näherung. In der Regel wird das einfachste Modell genommen, welches im gegebenen Zusammenhang noch ausreicht, um die auftretenden Fragen zu klären. Viele der im Folgenden genannten Entdeckungen (sofern nach 1900) wurden mit dem Nobelpreis für Physik oder Chemie ausgezeichnet. Bestätigung der Atomhypothese Robert Boyle vertrat 1661 in seinem Werk The Sceptical Chymist die Meinung, die Materie sei aus diversen Kombinationen verschiedener corpuscules aufgebaut und nicht aus den vier Elementen der Alchemie: Wasser, Erde, Feuer, Luft. Damit bereitete er die Überwindung der Alchemie durch den Element- und Atombegriff der modernen Chemie vor. Daniel Bernoulli zeigte 1740, dass der gleichmäßige Druck von Gasen auf die Behälterwände, insbesondere das Gesetz von Boyle und Mariotte, sich durch zahllose Stöße kleinster Teilchen erklären lässt. Damit wurde seine Forschung zum Vorläufer der kinetischen Gastheorie und statistischen Mechanik. Ab Ende des 18. Jahrhunderts wurde die Vorstellung von Atomen genutzt, um die wohlbestimmten Winkel an den Kanten und Ecken der Edelsteine auf die verschiedenen möglichen Schichtungen von harten Kugeln zurückzuführen. Nachdem Antoine Lavoisier 1789 den heutigen Begriff des chemischen Elements geprägt und die ersten Elemente richtig identifiziert hatte, benutzte 1803 John Dalton das Atomkonzept, um zu erklären, wieso Elemente immer in Mengenverhältnissen kleiner ganzer Zahlen miteinander reagieren (Gesetz der multiplen Proportionen). Er nahm an, dass jedes Element aus gleichartigen Atomen besteht, die sich nach festen Regeln miteinander verbinden können und so Stoffe mit anderen Materialeigenschaften bilden. Außerdem ging er davon aus, dass alle Atome eines Elements die gleiche Masse hätten, und begründete damit den Begriff Atomgewicht. Die Beobachtungen zum chemischen und physikalischen Verhalten von Gasen konnte Amedeo Avogadro 1811 dahingehend zusammenfassen, dass zwei ideale Gase bei gleichen Werten von Volumen, Druck und Temperatur des Gases immer aus gleich vielen identischen Teilchen („Molekülen“) bestehen. Die Moleküle bestehen bei elementaren Gasen wie Wasserstoff, Sauerstoff oder Stickstoff immer aus zwei Atomen des Elements (Avogadrosches Gesetz). 1866 konnte Johann Loschmidt die Größe des einzelnen Luftmoleküls bestimmen, indem er mit einer von James C. Maxwell aus der kinetischen Gastheorie gewonnenen Formel die von George Stokes gemessenen Werte für die innere Reibung in Luft auswertete. Damit konnte er auch das Gewicht bzw. die Masse eines Luftmoleküls bestimmen. Außerdem erhielt er die nach ihm benannte Loschmidtsche Zahl als Anzahl der Luftmoleküle pro Kubikzentimeter (unter Normalbedingungen). Infolge der Arbeiten von Avogadro und Stanislao Cannizzaro wurde angenommen, dass Atome nicht als einzelne Teilchen auftreten, sondern nur als Bestandteile von Molekülen aus mindestens zwei Atomen. Doch 1876 gelang August Kundt und Emil Warburg der erste Nachweis eines einatomigen Gases. Sie bestimmten den Adiabatenexponenten von Quecksilber-Dampf bei hoher Temperatur und erhielten einen Wert, wie er nach der kinetischen Gastheorie nur für Teilchen in Gestalt echter Massenpunkte auftreten kann. Ab 1895 kamen entsprechende Beobachtungen an den neu entdeckten Edelgasen hinzu. Nach Erscheinen seiner Dissertation über die Bestimmung von Moleküldimensionen schlug Albert Einstein im selben Jahr 1905 ein Experiment vor, um die Hypothese von der Existenz der Atome anhand der Zitterbewegung kleiner Partikel in Wasser quantitativ zu prüfen. Nach seiner Theorie müssten die Partikel aufgrund der Unregelmäßigkeit der Stöße durch die Wassermoleküle kleine, aber immerhin unter dem Mikroskop sichtbare Bewegungen ausführen. Es war Einstein dabei zunächst nicht bekannt, dass er damit die seit 1827 bekannte Brownsche Bewegung von Pollen quantitativ erklärt hatte, für deren Ursache schon 1863 Christian Wiener erstmals Molekularstöße angenommen hatte. Nach Einsteins Formeln hängt die Stärke der Zitterbewegung von der Masse der stoßenden Moleküle ab, und auf dieser Grundlage bestimmte der französische Physiker Jean Perrin die Molekülmasse experimentell und fand ähnliche Ergebnisse wie Loschmidt. Diese Arbeiten trugen entscheidend zur allgemeinen Anerkennung der bis dahin so genannten „Atomhypothese“ bei. Teilbarkeit und Aufbau der Atome Joseph John Thomson entdeckte 1897, dass die Kathodenstrahlen aus Teilchen bestimmter Ladung und Masse bestehen und dass deren Masse kleiner als ein Tausendstel der Atommasse ist. Diese Teilchen wurden als Elektronen bezeichnet und erwiesen sich als ein Bestandteil aller Materie, was dem Konzept des Atoms als unzerteilbarer Einheit widersprach. Thomson glaubte, dass die Elektronen dem Atom seine Masse verliehen und dass sie im Atom in einem masselosen, positiv geladenen Medium verteilt seien wie „Rosinen in einem Kuchen“ (Thomsonsches Atommodell). Die kurz zuvor von Henri Becquerel entdeckte Radioaktivität wurde von Marie Curie als eine Strahlung direkt aus den einzelnen Atomen angesehen und 1903 von Ernest Rutherford und Frederick Soddy mit Umwandlungen verschiedener Atomsorten ineinander in Verbindung gebracht. Ein solcher Prozess widersprach aber der in der Chemie erfolgreichen Grundannahme, die Atome seien unveränderlich. Rutherford und Soddy konnten 1908 nachweisen, dass aus den α-Teilchen, die die Alphastrahlung bilden, Helium-Atome werden. Zusammen mit seiner Forschergruppe beschoss Ernest Rutherford 1909 eine Goldfolie mit α-Teilchen. Er stellte fest, dass die meisten der Teilchen die Folie fast ungehindert durchdrangen, einige wenige aber um sehr viel größere Winkel abgelenkt wurden als nach Thomsons Modell möglich wäre. Rutherford schloss daraus, dass fast die ganze Masse des Atoms in einem sehr viel kleineren, elektrisch geladenen Volumen in der Mitte des Atoms konzentriert sei und schuf damit die grundlegende Vorstellung vom Aufbau des Atoms aus Atomkern und Atomhülle. Dies Rutherfordsche Atommodell ist seither gültig. Die stark abgelenkten α-Teilchen waren diejenigen, die einem Kern zufällig näher als etwa ein Hundertstel des Atomradius gekommen waren. Die Ladungszahl des Atomkerns entpuppte sich als die chemische Ordnungszahl des betreffenden Elements, und α-Teilchen erwiesen sich als die Atomkerne des Heliums. Der Chemiker Frederick Soddy stellte 1911 fest, dass manche der natürlichen radioaktiven Elemente aus Atomen mit unterschiedlichen Massen und unterschiedlicher Radioaktivität bestehen mussten. Der Begriff Isotop für physikalisch verschiedene Atome desselben chemischen Elements wurde 1913 von Margaret Todd vorgeschlagen. Da die Isotope desselben Elements an ihrem chemischen Verhalten nicht zu unterscheiden waren, entwickelte der Physiker J.J. Thomson ein erstes Massenspektrometer zu ihrer physikalischen Trennung. Damit konnte er 1913 am Beispiel von Neon nachweisen, dass es auch stabile Elemente mit mehreren Isotopen gibt. 1918 fand Francis William Aston mit einem Massenspektrometer von erheblich größerer Genauigkeit heraus, dass fast alle Elemente Gemische aus mehreren Isotopen sind, wobei die Massen der einzelnen Isotope immer (nahezu) ganzzahlige Vielfache der Masse des Wasserstoffatoms sind. Rutherford wies 1919 in der ersten beobachteten Kernreaktion nach, dass durch Beschuss mit α-Teilchen aus den Kernen von Stickstoffatomen die Kerne von Wasserstoffatomen herausgeschossen werden können. Diesen gab er den Namen Proton und entwickelte ein Atommodell, in dem die Atome nur aus Protonen und Elektronen bestehen, wobei die Protonen und ein Teil der Elektronen den kleinen, schweren Atomkern bilden, die übrigen Elektronen die große, leichte Atomhülle. Die Vorstellung von Elektronen im Atomkern stellte sich jedoch als problematisch heraus und wurde 1932 endgültig fallengelassen, nachdem von James Chadwick das Neutron als ein neutraler Kernbaustein mit etwa gleicher Masse wie das Proton nachgewiesen wurde. Damit entstand das heutige Atommodell: Der Atomkern ist zusammengesetzt aus so vielen Protonen, wie die Ordnungszahl angibt, und zusätzlich so vielen Neutronen, dass die betreffende Isotopenmasse erreicht wird; die Atomhülle besteht aus so vielen Elektronen, dass das ganze Atom neutral wird. Aufbau der Atomhülle Die beobachteten Eigenschaften (wie Größe, Stabilität, Reaktionsweisen, Absorption und Emission von Licht) der Atomhülle konnten im Rahmen der klassischen Physik keine Erklärung finden. Erst unter Einbeziehung von neuartigen Quantisierungsregeln mithilfe der Planck-Konstante konnte Niels Bohr 1913 erklären, wie es in den optischen Spektren reiner Elemente zu den Spektrallinien kommt, die für das jeweilige Element absolut charakteristisch sind (Spektralanalyse nach Robert Wilhelm Bunsen und Gustav Robert Kirchhoff 1859). Im Franck-Hertz-Versuch konnte die quantisierte Energieaufnahme und -abgabe an Quecksilberatomen experimentell bestätigt werden. Das Bohrsche Atommodell war zwar nur für Systeme mit lediglich einem Elektron (damals nur Wasserstoff und ionisiertes Helium) gültig, bildete jedoch im Laufe des folgenden Jahrzehnts das Fundament für eine Reihe von Verfeinerungen. Sie führten im Schalenmodell zu einem ersten Verständnis des Aufbaus der Elektronenhüllen aller Elemente und damit auch zum physikalischen Verständnis des chemischen Periodensystems. Damit wurde das Bohrsche Atommodell zur Grundlage des populären Bildes vom Atom als einem kleinen Planetensystem. 1925 entwickelte Werner Heisenberg zusammen mit Max Born, Pascual Jordan, Wolfgang Pauli u. a. die Matrizenmechanik. 1926 ersetzte Erwin Schrödinger die Quantisierungsregeln durch seine Wellenmechanik. Sie beschreibt die Elektronen nicht als Massenpunkte auf bestimmten ebenen Bahnen, sondern als in drei Dimensionen ausgedehnte stehende Materiewelle. Beide Formen einer neuen „Quantenmechanik“ konnten das Spektrum des Wasserstoffatoms richtig erklären. Als Folge dieser Beschreibungen ist es unter anderem unzulässig, einem Elektron gleichzeitig genaue Werte für Ort und Impuls zuzuschreiben. Dieser Sachverhalt wurde 1927 von Heisenberg in der Unschärferelation formuliert. Demnach können statt der Bewegung auf bestimmten Bahnen nur Wahrscheinlichkeitsverteilungen für Wertebereiche von Ort und Impuls angegeben werden, eine Vorstellung, die nur schwer zu veranschaulichen ist. Den quantisierten Umlaufbahnen des Bohrschen Modells entsprechen hier „Atomorbitale“. Sie geben unter anderem an, wie sich in der Nähe des Atomkerns die Aufenthaltswahrscheinlichkeit der Elektronen konzentriert, und bestimmen damit die wirkliche Größe des Atoms. Die Beschreibung der Eigenschaften der Atome gelang mit diesen ersten vollständig quantenmechanischen Atommodellen sehr viel besser als mit den Vorläufermodellen. Insbesondere ließen sich auch bei Atomen mit mehreren Elektronen die Spektrallinien und die Struktur der Atomhülle in räumlicher und energetischer Hinsicht darstellen, einschließlich der genauen Möglichkeiten, mit den Atomhüllen anderer Atome gebundene Zustände zu bilden, also die aus der Chemie bekannten stabilen Moleküle. Daher wurde das Bohrsche Atommodell zugunsten des quantenmechanischen Orbitalmodells des Atoms verworfen. Das Orbitalmodell ist bis heute Grundlage und Ausgangspunkt genauer quantenmechanischer Berechnungen fast aller Eigenschaften der Atome. Das Orbitalmodell bei einem Atom mit mehr als einem Elektron ist physikalisch als eine Näherung zu bezeichnen, nämlich als eine Ein-Teilchen-Näherung, die jedem einzelnen Elektron ein bestimmtes Orbital zuschreibt. Ein so gebildeter Zustand des Atoms wird als Konfiguration bezeichnet und gehört in der Quantenmechanik zu der einfachsten Art von Mehrteilchenzuständen. Genauere Modelle berücksichtigen, dass nach den Regeln der Quantenmechanik die Hülle auch in einem Zustand sein kann, der durch Superposition verschiedener Konfigurationen entsteht, wo also mit verschiedenen Wahrscheinlichkeitsamplituden gleichzeitig verschiedene Elektronenkonfigurationen vorliegen (Konfigurationsmischung). Hiermit werden die genauesten Berechnungen von Energieniveaus und Wechselwirkungen der Atome möglich. Wegen des dazu nötigen mathematischen Aufwands werden jedoch, wo es möglich ist, auch weiterhin einfachere Atommodelle genutzt. Zu nennen ist hier neben dem Schalenmodell unter anderen das Thomas-Fermi-Modell, in dem die Elektronenhülle pauschal wie ein im Potentialtopf gebundenes ideales Elektronengas („Fermigas“) behandelt wird, dessen Dichte wiederum zusammen mit der Kernladung die Form des elektrostatischen Potentialtopfs bestimmt. Aufbau des Atomkerns Zur Entdeckung des Atomkerns und seiner Zusammensetzung aus Protonen und Neutronen siehe den Abschnitt „Teilbarkeit und Aufbau der Atome“ oben. Hier folgen Stichworte zur Erforschung weiterer Eigenschaften der Kerne. Bindungsenergie Die Bindungsenergie der Nukleonen ist Ursache der hohen Energie der Quanten der radioaktiven Strahlung. Sie übersteigt die chemische Bindungsenergie von Molekülen um fünf bis sechs Größenordnungen. Ab 1935 war hierbei erstmals eine grobe Modellvorstellung erfolgreich, das Tröpfchenmodell von C.F. von Weizsäcker und Hans Bethe. Damit wurde für Kerne ab etwa 10 Nukleonen die anfängliche Zunahme der mittleren Bindungsenergie bis etwa durch die wachsende Anzahl erklärt, in der die Nukleonen sich aufgrund der eigentlichen Kernkräfte mit ihren jeweiligen Nachbarn binden, und danach die Abnahme der mittleren Bindungsenergie aufgrund der zunehmenden elektrostatischen Abstoßung, die alle Protonen untereinander betrifft. Kernfusion und Kernspaltung Da das Maximum der mittleren Bindungsenergie bei mittelschweren Kernen liegt, bedeutet es Energiefreisetzung sowohl, wenn sehr leichte Kerne fusionieren, als auch wenn sehr schwere Kerne spalten. Die Fusion von Wasserstoff zu Helium wurde 1938 als Energiequelle der Sterne identifiziert. Die Spaltung nach Neutroneneinfang wurde erstmals 1938 an Urankernen (des Isotops U-235) durch Otto Hahn und Fritz Strassmann nachgewiesen. Danach wurde die Kernforschung erheblich intensiviert und führte 1945 zu den ersten Atombomben, 1952 den Wasserstoffbomben und ab Mitte der 1950er Jahre zur Nutzung der Atomenergie zur Energieversorgung. Schalenmodell und vereinheitlichtes Modell Sehr viel detaillierter als das Tröpfchenmodell ist das 1949 von J.H.D. Jensen und Maria Goeppert-Mayer aufgestellte Schalenmodell der Kerne. Ähnlich wie das Schalenmodell der Atome nimmt es für je ein Nukleon ein bestimmtes Orbital in einem gemeinsamen kugelsymmetrischen Potentialtopf an. Damit kann eine Fülle von Daten über die Grundzustände und angeregten Zustände der Kerne erklärt werden, zum Beispiel ihr Kernspin, ihr magnetisches Dipol- und elektrisches Quadrupolmoment, sowie über ihre Zerfalls- und Reaktionsweisen. Aage Bohr, Ben Mottelson und James Rainwater gelang es Anfang der 1960er Jahre, dies Einzelteilchenmodell mit den Aspekten kollektiver Bewegung zu verbinden, womit auch die Abweichungen von der Kugelgestalt in bestimmten Bereichen der Nukleonenzahlen verständlich wurden. Ursprung der Kernkräfte Die kurzreichweitigen Kernkräfte konnten in den 1970er Jahren auf die Starke Wechselwirkung zwischen Quarks zurückgeführt werden. Aufbau von Proton und Neutron Ab den 1950er Jahren konnten Atome und vor allem die Atomkerne durch die Entwicklung verbesserter Teilchenbeschleuniger und Teilchendetektoren beim Beschuss mit Teilchen sehr hoher Energie untersucht werden. Ende der 1960er Jahre zeigte sich in der „tiefinelastischen Streuung“ von Elektronen an Atomkernen, dass auch Neutronen und Protonen keine unteilbaren Einheiten sind, sondern aus Quarks zusammengesetzt sind. Einige fortgeschrittene Experimente mit Atomen 1951 entwickelte Erwin Müller das Feldionenmikroskop und konnte damit von einer Nadelspitze erstmals ein Abbild erzeugen, das auf direkte Weise so stark vergrößert war, dass einzelne Atome darin sichtbar wurden (wenn auch nur als verschwommene Flecken). 1953 entwickelte Wolfgang Paul die magnetische Ionenfalle (Paulfalle), in der einzelne Ionen gespeichert und mit immer höherer Genauigkeit untersucht werden können. Hier kann ein einzelnes Atom auch durch sein Fluoreszenzlicht direkt visuell sichtbar gemacht und fotografiert werden. 1985 entwickelte eine Arbeitsgruppe um Steven Chu die Laserkühlung, ein Verfahren, die Temperatur einer Ansammlung von Atomen mittels Laserstrahlung stark zu verringern. Im selben Jahr gelang es einer Gruppe um William D. Phillips, neutrale Natriumatome in einer magneto-optischen Falle einzuschließen. Durch Kombination dieser Verfahren mit einer Methode, die den Dopplereffekt nutzt, gelang es einer Arbeitsgruppe um Claude Cohen-Tannoudji, geringe Mengen von Atomen auf Temperaturen von einigen Mikrokelvin zu kühlen. Mit diesem Verfahren können Atome mit höchster Genauigkeit untersucht werden; außerdem ermöglichte es auch die experimentelle Realisierung der Bose-Einstein-Kondensation. Anfang der 1980er Jahre wurde von Gerd Binnig und Heinrich Rohrer das Rastertunnelmikroskop entwickelt, in dem eine Nadelspitze eine Oberfläche mittels des Tunneleffekts so fein abtastet, dass einzelne Atome sichtbar werden. Damit wurde es auch möglich, Atome einzeln an bestimmte Plätze zu setzen. In den 1990er Jahren konnten Serge Haroche und David Wineland in Experimenten die Wechselwirkung eines einzelnen Atoms mit einem einzelnen Photon erfolgreich untersuchen. In den 2000er Jahren wurde die Handhabbarkeit einzelner Atome unter anderem genutzt, um einen Transistor aus nur einem Metallatom mit organischen Liganden herzustellen. Seit Ende der 1980er Jahre werden durch Vielfachanregung mit einem Laserimpuls Rydberg-Atome erzeugt. In einem Rydberg-Atom ist ein Elektron in einem so hohen Energiezustand angeregt, dass es den Atomkern, teilweise auch den gesamten Atomrumpf, bestehend aus dem Atomkern und den restlichen Elektronen, in weitem Abstand umkreist und sein Verhalten sich damit dem eines klassischen Teilchens nähert. Rydberg-Atome können über 100.000-mal größer sein als nicht angeregte Atome. Da sie extrem empfindlich auf äußere Felder reagieren, kann man mit ihnen z. B. die Wechselwirkung eines einzelnen Atoms mit einem einzelnen Photon im Detail untersuchen. Sind zwei oder mehr Elektronen in solchen Zuständen angeregt, spricht man von planetarischen Atomen. Klassifizierung Elemente, Isotope, Nuklide Die Unterscheidung und Bezeichnung verschiedener Atomsorten geht zunächst vom Aufbau des Atomkerns aus, während der Zustand der Hülle gegebenenfalls durch zusätzliche Symbole angegeben wird. Kennzahlen sind die Protonenzahl (Ordnungszahl, Kernladungszahl) Z, die Neutronenzahl N des Kerns, und die daraus gebildete Massenzahl A=Z+N. Je nach ihrer Protonenzahl gehören die Atome zu einem der 118 bekannten chemischen Elemente, von Wasserstoff mit Z=1 bis Oganesson mit Z=118. Davon sind 91 in natürlichen Vorkommen entdeckt worden, 27 nur nach künstlicher Herstellung durch Kernreaktionen. Die Ordnung der Elemente wird im Periodensystem – wichtig für die Chemie – graphisch veranschaulicht. Darin werden die Elemente mit aufsteigender Ordnungszahl in Form einer Tabelle angeordnet. Jede Zeile wird als Periode des Periodensystems bezeichnet und endet, wenn das jeweilige Orbital mit Elektronen voll besetzt ist (Edelgas). In den nächsten Zeilen wiederholt sich aufgrund der schrittweisen Elektronenbesetzung der nächsten Orbitale der chemische Charakter der Elemente. So stehen Elemente mit ähnlichen chemischen Eigenschaften in einer Spalte untereinander; sie bilden eine Gruppe des Periodensystems. Atome eines Elements, die sich in der Neutronenzahl unterscheiden, gehören zu verschiedenen Isotopen des Elements. Insgesamt bestehen die 118 Elemente aus etwa 2800 Isotopen, wovon 2500 künstlich erzeugt wurden. Isotope werden nach dem chemischen Element und der Massenzahl bezeichnet. Für die schwereren Wasserstoffisotope gibt es die speziellen Namen „Deuterium“ und „Tritium“. Das Symbol für ein bestimmtes Isotop des Elements hat die Form , oder X-A (Beispiele: , , Pb-208). Die Angabe der Protonenzahl Z ist redundant, da sie schon durch die Ordnungszahl des Elements gegeben ist. Nuklid ist die ganz allgemeine Bezeichnung für Atomarten, unabhängig davon, ob sie zum gleichen Element gehören oder nicht. Die Nuklidkarte oder Isotopenkarte – wichtig für die Kernphysik und ihre Anwendungen – ist eine Tabelle, in der jede Atomart einen eigenen Platz erhält. Dazu wird auf einer Achse die Anzahl der Protonen, auf der anderen die der Neutronen aufgetragen. Häufig wird die Stabilität und bei instabilen Nukliden auch die Art der Umwandlung oder die Größenordnung der Halbwertszeit durch bestimmte Farben und gegebenenfalls auch Teilung des dem Isotop zugewiesenen Platzes dargestellt. Stabile und instabile (radioaktive) Atome Der Atomkern eines Nuklids kann entweder im energetischen Grundzustand oder in einem der verschiedenen Anregungszustände vorliegen. Wenn darunter relativ langlebige, sogenannte metastabile Zustände sind, werden diese als Isomere bezeichnet und als eigene Nuklide gezählt (Symbol , o. ä.). Nach dieser Definition sind mit dem Stand von 2003 insgesamt etwa 3200 Nuklide bekannt. In der Kernphysik werden Nuklide mit unterschiedlichen Protonenzahlen, aber gleicher Massenzahl als Isobare bezeichnet. Seltener werden unter dem Namen Isotone Nuklide mit verschiedenen Protonenzahlen, aber gleicher Neutronenzahl zusammengefasst. Nur etwa 250 Isotope von 80 Elementen haben einen stabilen Kern. Alle anderen Atome sind instabil und wandeln sich über kurz oder lang in Atome eines stabilen Isotops um. Da sie dabei im Allgemeinen ionisierende Strahlung erzeugen, heißen sie auch Radioisotope oder Radionuklide. Auf der Erde wurden in den natürlichen Vorkommen neben allen 250 stabilen Isotopen 30 Radioisotope gefunden, die sich auf 10 radioaktive Elemente verteilen und die natürliche Radioaktivität verursachen. Viele weitere kurzlebige Isotope existieren im Inneren von Sternen, insbesondere während der Supernova-Phase. Seltene und theoretische Formen Als Rydberg-Atom wird ein Atom bezeichnet, in dem ein Elektron in einem so hohen Energiezustand angeregt ist, dass es den Atomkern, teilweise auch den gesamten Atomrumpf, bestehend aus dem Atomkern und den restlichen Elektronen, in weitem Abstand umkreist und sein Verhalten damit dem eines klassischen Teilchens ähnelt. Rydberg-Atome können über 100.000-mal größer sein als nicht angeregte Atome. Da sie extrem empfindlich auf äußere Felder reagieren, kann man mit ihnen z. B. die Wechselwirkung mit einem einzelnen Photon im Detail untersuchen. Sind zwei oder mehr Elektronen in solchen Zuständen angeregt, spricht man von planetarischen Atomen. Im teils übertragenen Sinn werden als exotische Atome auch solche Systeme bezeichnet, die in physikalischer Hinsicht gewisse Ähnlichkeiten zu den gewöhnlichen Atomen aufweisen. In ihnen kann z. B. eines der Protonen, Neutronen oder Elektronen durch ein anderes Teilchen derselben Ladung ersetzt worden sein. Wird etwa ein Elektron durch ein schwereres Myon ersetzt, bildet sich ein myonisches Atom. Als Positronium wird ein exotisches Atom bezeichnet, in dem ein Elektron statt an ein Proton an ein Positron, das ist das positiv geladene Antiteilchen des Elektrons, gebunden ist. Auch Atome, die gänzlich aus Antiteilchen zur normalen Materie aufgebaut sind, sind möglich und für sich allein sogar ebenso stabil wie die entsprechenden „normalen“ Atome. So wurden erstmals 1995 am Genfer CERN Antiwasserstoffatome künstlich hergestellt und nachgewiesen. An solchen exotischen Atomen lassen sich unter anderem fundamentale physikalische Theorien über die Symmetrie zwischen Teilchen und Antiteilchen überprüfen. Des Weiteren wird der Name Atom manchmal auch für Zwei-Teilchen-Systeme verwendet, die nicht durch elektromagnetische Wechselwirkung zusammengehalten werden, sondern durch die starke Wechselwirkung. Bei einem solchen Quarkonium handelt es sich um ein kurzlebiges Elementarteilchen vom Typ Meson, das aus einem Quark und einem Antiquark aufgebaut ist. Ein Quarkonium-Atom lässt sich in seinen verschiedenen metastabilen Zuständen so durch Quantenzahlen klassifizieren wie das Wasserstoffatom. Entstehung Etwa eine Sekunde nach dem Urknall kamen wegen sinkender Temperatur die ständigen Umwandlungen zwischen den Elementarteilchen zur Ruhe, übrig blieben Elektronen, Protonen und Neutronen. In den darauf folgenden drei Minuten verbanden sich in der primordialen Nukleosynthese die vorhandenen Neutronen mit Protonen zu den einfachsten Kernen: Deuterium, Helium, in geringerem Umfang auch Lithium und möglicherweise in noch kleineren Mengen Beryllium und Bor. Die übrigen Protonen (86 Prozent) blieben erhalten. Die ersten neutralen Atome mit dauerhaft gebundenen Elektronen wurden erst 380.000 Jahre nach dem Urknall in der Rekombinationsphase gebildet, als das Universum durch Expansion so weit abgekühlt war, dass die Atome nicht sogleich wieder ionisiert wurden. Die Kerne aller schwereren Atome wurden und werden durch verschiedene Prozesse der Kernfusion erzeugt. Am wichtigsten ist die stellare Nukleosynthese, durch die in Sternen zunächst Helium, anschließend auch die schwereren Elemente bis zum Eisen gebildet werden. Elemente mit höheren Kernladungszahlen als Eisen entstehen in explosionsartigen Vorgängen wie im r-Prozess in Supernovae und im s-Prozess in AGB-Sternen, die kurz vor dem Ende ihrer Lebensdauer sind. Kleine Mengen verschiedener Elemente und Isotope werden auch dadurch gebildet, dass schwere Kerne wieder geteilt werden. Das geschieht durch radioaktive Zerfälle (siehe Zerfallsreihe), die u. a. für einen Teil des Vorkommens von Helium und Blei verantwortlich sind, und Spallationen, die für die Entstehung von Lithium, Beryllium und Bor wichtig sind. Vorkommen und Verteilung Im beobachtbaren Universum liegen die Atome mit einer mittleren Dichte von 0,25 Atome/m3 vor. Nach dem Urknallmodell (Lambda-CDM-Modell) bilden sie etwa 4,9 Prozent der gesamten Energiedichte. Die übrigen 95,1 Prozent, deren Natur noch weitgehend unklar ist, setzen sich aus etwa 27 Prozent dunkler Materie und 68 Prozent dunkler Energie zusammen, sowie kleinen Beiträgen von Neutrinos und elektromagnetischer Strahlung. Im Inneren einer Galaxie wie etwa der Milchstraße ist im interstellaren Medium (ISM) die Dichte der Atome wesentlich höher und liegt zwischen 104 und 1011 Atome/m3. Die Sonne befindet sich in der weitgehend staubfreien lokalen Blase, daher ist die Dichte in der Umgebung des Sonnensystems nur etwa 103 Atome/m3. In festen Himmelskörpern wie der Erde beträgt die Atomdichte etwa 1029 Atome/m3. In der Verteilung der Elemente dominiert im Universum Wasserstoff mit rund drei Viertel der Masse, danach folgt Helium mit etwa einem Viertel. Alle schwereren Elemente sind viel seltener und machen nur einen kleinen Teil der im Universum vorhandenen Atome aus. Ihre Häufigkeiten werden von den verschiedenen Mechanismen der Nukleosynthese bestimmt. Im Sonnensystem sind Wasserstoff und Helium vorwiegend in der Sonne und den Gasplaneten enthalten. Dagegen überwiegen auf der Erde die schweren Elemente. Die häufigsten Elemente sind hier Sauerstoff, Eisen, Silicium und Magnesium. Der Erdkern besteht vorwiegend aus Eisen, während in der Erdkruste Sauerstoff und Silicium vorherrschen. Bestandteile des Atoms Die beiden Hauptbestandteile eines Atoms sind der Atomkern und die Atomhülle. Die Hülle besteht aus Elektronen. Sie trägt mit weniger als 0,06 Prozent zur Masse des Atoms bei, bestimmt aber dessen Größe und dessen Verhalten gegenüber anderen Atomen, wenn sie einander nahekommen. Der Kern besteht aus Protonen und Neutronen, ist im Durchmesser zehn- bis hunderttausendmal kleiner als die Hülle, enthält aber mehr als 99,9 Prozent der Masse des Atoms. Atomkern Aufbau Die in einem Atom vorhandenen Protonen und Neutronen, zusammen auch als Nukleonen bezeichnet, sind aneinander gebundenen und bilden den Atomkern. Die Nukleonen zählen zu den Hadronen. Das Proton ist positiv geladen, das Neutron ist elektrisch neutral. Proton und Neutron haben einen Durchmesser von etwa 1,6 fm (Femtometer) und sind selber keine Elementarteilchen, sondern nach dem Standardmodell der Elementarteilchenphysik aus den punktförmigen Quarks aufgebaut. Jeweils drei Quarks binden sich durch die starke Wechselwirkung, die durch Gluonen vermittelt wird, zu einem Nukleon. Die starke Wechselwirkung ist darüber hinaus für den Zusammenhalt der Nukleonen im Atomkern verantwortlich, insbesondere ist die Anziehung bis zu etwa 2,5 fm Abstand deutlich stärker als die gegenseitige elektrische Abstoßung der Protonen. Unterhalb von etwa 1,6 fm wird die starke Wechselwirkung der Hadronen jedoch stark abstoßend. Anschaulich gesprochen verhalten sich die Nukleonen im Kern also etwa wie harte Kugeln, die aneinander haften. Daher steigt das Volumen des Kerns proportional zur Nukleonenzahl (Massenzahl) . Sein Radius beträgt etwa fm. Der leichteste Atomkern besteht aus nur einem Proton. Mehrere Protonen stoßen sich zwar gemäß der Elektrostatik ab, können zusammen mit einer geeigneten Anzahl von Neutronen aber ein stabiles System bilden. Doch schon bei kleinen Abweichungen von dem energetisch günstigsten Zahlenverhältnis ist der Kern instabil und wandelt sich spontan um, indem aus einem Neutron ein Proton wird oder umgekehrt und die frei werdende Energie und Ladung als Betastrahlung abgegeben wird. Kerne mit bis zu etwa 20 Protonen sind nur bei einem Verhältnis von nahezu 1:1 von Neutronenzahl und Protonenzahl stabil. Darüber steigt in den stabilen Atomkernen das Verhältnis von 1:1 bis auf etwa 1,5:1, weil bei größeren Protonenzahlen wegen ihrer elektrostatischen Abstoßung die Anzahl der Neutronen schneller anwachsen muss als die der Protonen (Details siehe Tröpfchenmodell). Die Bindungsenergie liegt in stabilen Kernen (abgesehen von den leichtesten) oberhalb von 7 MeV pro Nukleon (siehe Abbildung) und übertrifft damit die Bindungsenergie der äußeren Elektronen der Atomhülle oder die chemische Bindungsenergie in stabilen Molekülen um das ca. 106-fache. Kerne mit bestimmten Nukleonenzahlen, die als Magische Zahl bezeichnet werden, beispielsweise Helium-4, Sauerstoff-16 oder Blei-208, sind besonders stabil, was mit dem Schalenmodell des Atomkerns erklärt werden kann. Oberhalb einer Zahl von 82 Protonen (also jenseits von Blei) sind alle Kerne instabil. Sie wandeln sich durch Ausstoßen eines Kerns He-4 in leichtere Kerne um (Alphastrahlung). Dies wiederholt sich, zusammen mit Betastrahlung, so lange, bis ein stabiler Kern erreicht ist; mehrere Zerfallsstufen bilden eine Zerfallsreihe. Auch zu den Protonenzahlen 43 (Technetium) und 61 (Promethium) existiert kein stabiler Kern. Daher kann es insgesamt nur 80 verschiedene stabile chemische Elemente geben, alle weiteren sind radioaktiv. Sie kommen auf der Erde nur dann natürlich vor, wenn sie selber oder eine ihrer Muttersubstanzen eine genügend lange Halbwertzeit haben. Masse Da der Großteil der Atommasse von den Neutronen und Protonen stammt und diese etwa gleich schwer sind, wird die Gesamtzahl dieser Teilchen in einem Atom als Massenzahl bezeichnet. Die genaue Masse eines Atoms wird oft in der atomaren Masseneinheit u angegeben; ihr Zahlenwert ist dann etwa gleich der Massenzahl. Kleinere Abweichungen entstehen durch den Massendefekt der Atomkerne. Die atomare Masseneinheit ergibt sich aus der Definition der SI-Einheit des Mols in der Art und Weise, dass ein Atom des Kohlenstoffisotops 12C (im Grundzustand inklusive seiner Hüllenelektronen) eine Masse von exakt 12 u besitzt. Damit beträgt 1 u gleich 1,66053904 · 10−27 kg. Ein Atom des leichtesten Wasserstoffisotops hat eine Masse von 1,007825 u. Das schwerste stabile Nuklid ist das Bleiisotop 208Pb mit einer Masse von 207,9766521 u. Da makroskopische Stoffmengen so viele Atome enthalten, dass die Angabe ihrer Anzahl als natürliche Zahl unhandlich wäre, erhielt die Stoffmenge eine eigene Einheit, das Mol. Ein Mol sind etwa 6,022 · 1023 Atome (oder auch Moleküle oder andere Teilchen; die betrachtete Teilchenart muss immer mitgenannt werden). Die Masse von 1 Mol Atomen der Atommasse X u ist daher exakt X g. Daher ist es in der Chemie üblich, Atommassen statt in u auch indirekt in g/mol anzugeben. Bildung und Zerfall In welcher Art ein instabiler Atomkern zerfällt, ist für das jeweilige Radionuklid typisch. Bei manchen Nukliden können die (untereinander völlig gleichen) Kerne auch auf verschiedene Arten zerfallen, so dass mehrere Zerfallskanäle mit bestimmten Anteilen beteiligt sind. Die wichtigsten radioaktiven Zerfälle sind Alpha-Zerfall, bei dem sich aus zwei Protonen und zwei Neutronen des Kerns durch die starke Wechselwirkung ein Helium-Atomkern bildet, der ausgestoßen wird, Beta-Zerfall, bei dem mittels der schwachen Wechselwirkung ein Neutron des Kerns in ein Proton oder umgekehrt umgewandelt wird und ein Elektron und ein Antineutrino beziehungsweise ein Positron und ein Neutrino erzeugt und ausgesendet werden, Gamma-Zerfall, bei dem ein angeregter Kern durch elektromagnetische Wechselwirkung Gammastrahlung erzeugt und in ein niedrigeres Energieniveau gelangt, bei gleichbleibender Protonen- und Neutronenzahl. Die Energien der Strahlungen sind für das jeweilige Nuklid charakteristisch, ebenso wie die Halbwertszeit, die angibt, wie lange es dauert, bis die Hälfte einer Probe des Nuklids zerfallen ist. Durch Anlagerung eines Neutrons kann sich ein Kern in das nächstschwerere Isotop desselben Elements verwandeln. Durch den Beschuss mit Neutronen oder anderen Atomkernen kann ein großer Atomkern in mehrere kleinere Kerne gespalten werden. Einige schwere Nuklide können sich auch ohne äußere Einwirkung spontan spalten. Größere Atomkerne können aus kleineren Kernen gebildet werden. Dieser Vorgang wird Kernfusion genannt. Für eine Fusion müssen sich Atomkerne sehr nahekommen. Diesem Annähern steht die elektrostatische Abstoßung beider Kerne, der sogenannte Coulombwall, entgegen. Aus diesem Grund ist eine Kernfusion (außer in bestimmten Experimenten) nur unter sehr hohen Temperaturen von mehreren Millionen Grad und hohen Drücken, wie sie im Inneren von Sternen herrschen, möglich. Die Kernfusion ist bei Nukliden bis zum Nickel-62 eine exotherme Reaktion, so dass sie im Großen selbsterhaltend ablaufen kann. Sie ist die Energiequelle der Sterne. Bei Atomkernen jenseits des Nickels nimmt die Bindungsenergie pro Nukleon ab; die Fusion schwererer Atomkerne ist daher endotherm und damit kein selbsterhaltender Prozess. Die Kernfusion in Sternen kommt daher zum Erliegen, wenn die leichten Atomkerne aufgebraucht sind. Atomhülle Aufbau und Bindungsenergie Die Atomhülle besteht aus Elektronen, die aufgrund ihrer negativen Ladung an den positiven Atomkern gebunden sind. Sie wird oft auch als Elektronenhülle bezeichnet. Bei einem neutralen Atom mit Elektronen beträgt die durchschnittliche Bindungsenergie je Elektron etwa . Sie nimmt daher mit steigender Teilchenzahl erheblich zu, im Gegensatz zur durchschnittlichen Bindungsenergie pro Nukleon im Kern, die ab der Massenzahl sogar abnimmt. Zur Erklärung wird angeführt, dass zwischen Nukleonen nur Bindungskräfte kurzer Reichweite wirken, die kaum über die benachbarten Teilchen hinausreichen, während die Hülle durch die elektrostatische Anziehungskraft gebunden ist, die vom -fach geladenen Kern aus alle Elektronen erfasst. Abgesehen von der Masse, die zu über 99,95 Prozent im Atomkern konzentriert ist, ist die Atomhülle für praktisch alle äußeren Eigenschaften des Atoms verantwortlich. Der Begriff Atommodell bezieht sich daher im engeren Sinn meist nur auf die Hülle (siehe Liste der Atommodelle). Ein einfaches Atommodell ist das Schalenmodell, nach dem die Elektronen sich in bestimmten Schalen um den Kern anordnen, in denen jeweils für eine bestimmte Anzahl Elektronen Platz ist. Allerdings haben diese Schalen weder einen bestimmten Radius noch eine bestimmte Dicke, sondern überlappen und durchdringen einander teilweise. Besser getrennt sind sie auf der Skala der Bindungsenergie der Elektronen. Interpretation grundlegender Atomeigenschaften im Rahmen des Schalenmodells Die Atomhülle bestimmt die Stärke und Abstandsabhängigkeit der Kräfte zwischen zwei Atomen. Im Abstandsbereich mehrerer Atomdurchmesser polarisieren sich die gesamten Atomhüllen wechselseitig, sodass durch elektrostatische Anziehung anziehende Kräfte, die Van-der-Waals-Kräfte, entstehen. Sie bewirken vor allem die Kondensation der Gase zu Flüssigkeiten, also einen Wechsel der Aggregatzustände. Die (näherungsweise) Inkompressibilität der Flüssigkeiten und Festkörper hingegen beruht darauf, dass alle Atome bei starker Annäherung einander stark abstoßen, sobald sich ihre Hüllen im Raum merklich überschneiden und daher verformen müssen. Außer im Fall zweier Wasserstoffatome, die jeweils nur ein Elektron in der Hülle haben, spielt die elektrostatische Abstoßung der beiden Atomkerne dabei nur eine geringe Rolle. In einem mittleren Abstandsbereich zwischen dem Vorherrschen der schwach anziehenden Van-der-Waals-Kräfte und der starken Abstoßung kommt es zwischen zwei oder mehr zueinander passenden Atomhüllen zu einer besonders starken Anziehung, der chemischen Bindung. Bei Atomen bestimmter Elemente kann diese Anziehung zu einem stabilen Molekül führen, das aus Atomen in zahlenmäßig genau festgelegter Beteiligung und räumlicher Anordnung aufgebaut ist. Die Moleküle sind die kleinsten Stoffeinheiten der chemischen Verbindungen, also der homogenen Materialien in all ihrer Vielfalt. Vermittelt über die Hüllen ihrer Atome ziehen auch Moleküle einander an. Ein fester Körper entsteht, wenn viele Moleküle sich aneinander binden und dabei, weil es energetisch günstig ist, eine feste Anordnung einhalten. Ist diese Anordnung regelmäßig, bildet sich ein Kristallgitter. Infolge dieser Bindung ist der feste Körper nicht nur weitgehend inkompressibel wie eine Flüssigkeit, sondern im Unterschied zu dieser auch auf Zug belastbar und deutlich weniger leicht verformbar. Verbinden sich Atome metallischer Elemente miteinander, ist ihre Anzahl nicht festgelegt und es können sich nach Größe und Gestalt beliebige Körper bilden. Vor allem chemisch reine Metalle zeigen dann meist auch eine große Verformbarkeit. Verbindungen verschiedener Metalle werden Legierung genannt. Die Art der Bindung von Metallatomen erklärt, warum Elektronen sich fast frei durch das Kristallgitter bewegen können, was die große elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit der Metalle verursacht. Zusammengefasst ergeben sich aus der Wechselwirkung der Atomhüllen miteinander die mechanische Stabilität und viele weitere Eigenschaften der makroskopischen Materialien. Aufgrund des unscharfen Randes der Atomhülle liegt die Größe der Atome nicht eindeutig fest. Die als Atomradien tabellierten Werte sind aus der Bindungslänge gewonnen, das ist der energetisch günstigste Abstand zwischen den Atomkernen in einer chemischen Bindung. Insgesamt zeigt sich mit steigender Ordnungszahl eine in etwa periodische Variation der Atomgröße, die mit der periodischen Variation des chemischen Verhaltens gut übereinstimmt. Im Periodensystem der Elemente gilt allgemein, dass innerhalb einer Periode, also einer Zeile des Systems, eine bestimmte Schale aufgefüllt wird. Von links nach rechts nimmt die Größe der Atome dabei ab, weil die Kernladung anwächst und daher alle Schalen stärker angezogen werden. Wenn eine bestimmte Schale mit den stark gebundenen Elektronen gefüllt ist, gehört das Atom zu den Edelgasen. Mit dem nächsten Elektron beginnt die Besetzung der Schale mit nächstkleinerer Bindungsenergie, was mit einem größeren Radius verbunden ist. Innerhalb einer Gruppe, also einer Spalte des Periodensystems, nimmt die Größe daher von oben nach unten zu. Dementsprechend ist das kleinste Atom das Heliumatom am Ende der ersten Periode mit einem Radius von 32 pm, während eines der größten Atome das Caesiumatom ist, das erste Atom der 5. Periode. Es hat einen Radius von 225 pm. Erklärung der Atomeigenschaften im Rahmen des Orbitalmodells Die dem Schalenmodell zugrundeliegenden Elektronenschalen ergeben sich durch die Quantisierung der Elektronenenergien im Kraftfeld des Atomkerns nach den Regeln der Quantenmechanik. Um den Kern herum bilden sich verschiedene Atomorbitale, das sind unscharf begrenzte Wahrscheinlichkeitsverteilungen für mögliche räumliche Zustände der Elektronen. Jedes Orbital kann aufgrund des Pauli-Prinzips mit maximal zwei Elektronen besetzt werden, dem Elektronenpaar. Die Orbitale, die unter Vernachlässigung der gegenseitigen Abstoßung der Elektronen und der Feinstruktur theoretisch die gleiche Energie hätten, bilden eine Schale. Die Schalen werden mit der Hauptquantenzahl durchnummeriert oder fortlaufend mit den Buchstaben K, L, M,... bezeichnet. Genauere Messungen zeigen, dass ab der zweiten Schale nicht alle Elektronen einer Schale die gleiche Energie besitzen. Falls erforderlich, wird durch die Nebenquantenzahl oder Drehimpulsquantenzahl eine bestimmte Unterschale identifiziert. Sind die Orbitale, angefangen vom energetisch niedrigsten, so weit mit Elektronen besetzt, dass die gesamte Elektronenzahl gleich der Protonenzahl des Kerns ist, ist das Atom neutral und befindet sich im Grundzustand. Werden in einem Atom ein oder mehrere Elektronen in energetisch höherliegende Orbitale versetzt, ist das Atom in einem angeregten Zustand. Die Energien der angeregten Zustände haben für jedes Atom wohlbestimmte Werte, die sein Termschema bilden. Ein angeregtes Atom kann seine Überschussenergie abgeben durch Stöße mit anderen Atomen, durch Emission eines der Elektronen (Auger-Effekt) oder durch Emission eines Photons, also durch Erzeugung von Licht oder Röntgenstrahlung. Bei sehr hoher Temperatur oder in Gasentladungen können die Atome durch Stöße Elektronen verlieren (siehe Ionisationsenergie), es entsteht ein Plasma, so z. B. in einer heißen Flamme oder in einem Stern. Da die Energien der Quanten der emittierten Strahlung je nach Atom bzw. Molekül und den beteiligten Zuständen verschieden sind, lässt sich durch Spektroskopie dieser Strahlung die Quelle im Allgemeinen eindeutig identifizieren. Beispielsweise zeigen die einzelnen Atome ihr elementspezifisches optisches Linienspektrum. Bekannt ist etwa die Natrium-D-Linie, eine Doppellinie im gelben Spektralbereich bei 588,99 nm und 589,59 nm, die auch in nebenstehender Abbildung mit D-1 bezeichnet wird. Ihr Aufleuchten zeigt die Anwesenheit von angeregten Natrium-Atomen an, sei es auf der Sonne oder über der Herdflamme bei Anwesenheit von Natrium oder seinen Salzen. Da diese Strahlung einem Atom auch durch Absorption dieselbe Energie zuführen kann, lassen sich die Spektrallinien der Elemente sowohl in Absorptions- als auch in Emissionsspektren beobachten. Diese Spektrallinien lassen sich auch verwenden, um Frequenzen sehr präzise zu vermessen, beispielsweise für Atomuhren. Obwohl Elektronen sich untereinander elektrostatisch abstoßen, können in einem neutralen Atom zusätzlich bis zu zwei weitere Elektronen gebunden werden, wenn es bei der höchsten vorkommenden Elektronenenergie noch Orbitale mit weiteren freien Plätzen gibt (siehe Elektronenaffinität). Chemische Reaktionen, d. h. die Verbindung mehrerer Atome zu einem Molekül oder sehr vieler Atome zu einem Festkörper, werden dadurch erklärt, dass ein oder zwei Elektronen aus einem der äußeren Orbitale eines Atoms (Valenzelektronen) unter Energiegewinn auf einen freien Platz in einem Orbital eines benachbarten Atoms ganz hinüberwechseln (Ionenbindung) oder sich mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit dort aufhalten (kovalente Bindung durch ein bindendes Elektronenpaar). Dabei bestimmt die Elektronegativität der Elemente, bei welchem Atom sich die Elektronen wahrscheinlicher aufhalten. In der Regel werden chemische Bindungen so gebildet, dass die Atome die Elektronenkonfiguration eines Edelgases erhalten (Edelgasregel). Für das chemische Verhalten des Atoms sind also Form und Besetzung seiner Orbitale entscheidend. Da diese allein von der Protonenzahl bestimmt werden, zeigen alle Atome mit gleicher Protonenzahl, also die Isotope eines Elements, nahezu das gleiche chemische Verhalten. Nähern sich zwei Atome über die chemische Bindung hinaus noch stärker an, müssen die Elektronen eines Atoms wegen des Pauli-Prinzips auf freie, aber energetisch ungünstige Orbitale des anderen Atoms ausweichen, was einen erhöhten Energiebedarf und damit eine abstoßende Kraft nach sich zieht. Wechselwirkung zwischen Kern und Hülle Mit großer Genauigkeit wird die Wechselwirkung zwischen Kern und Hülle schon durch den einfachen Ansatz beschrieben, in dem der Kern eine punktförmige Quelle eines elektrostatischen Felds nach dem Coulomb-Gesetz darstellt. Alle genannten Atommodelle beruhen hierauf. Aufgrund zusätzlicher Effekte, die in erweiterten Modellen behandelt werden, sind nur extrem kleine Korrekturen nötig, die unter dem Namen Hyperfeinstruktur zusammengefasst werden. Zu berücksichtigen sind hier drei Effekte: erstens die endliche Ausdehnung, die jeder Kern besitzt, zweitens eine magnetische Dipolwechselwirkung, wenn sowohl Kern als auch Hülle eine Drehimpulsquantenzahl von mindestens 1⁄2 haben, und drittens eine elektrische Quadrupolwechselwirkung, wenn beide Drehimpulsquantenzahlen mindestens 1 sind. Die endliche Ausdehnung des Kerns – verglichen mit einer theoretischen Punktladung – bewirkt eine schwächere Anziehung derjenigen Elektronen, deren Aufenthaltswahrscheinlichkeit bis in den Kern hineinreicht. Betroffen sind nur s-Orbitale (Bahndrehimpuls Null). Bei Atomen mittlerer Ordnungszahl liegt die Korrektur der Bindungsenergie in der Größenordnung von 1 Prozent. Die magnetischen Dipol- bzw. elektrischen Quadrupol-Momente von Hülle und Kern bewirken eine Kopplung mit der Folge, dass die Gesamtenergie eines freien Atoms je nach Quantenzahl seines Gesamtdrehimpulses äußerst geringfügig aufgespalten ist. Im H-Atom beträgt die Aufspaltung etwa ein Millionstel der Bindungsenergie des Elektrons (siehe 21-cm-Linie). Anschaulich gesprochen hängt die Energie davon ab, in welchem Winkel die Achsen der beiden magnetischen Dipolmomente bzw. elektrischen Quadrupolmomente von Kern und Hülle zueinander stehen. Auch bei Atomen in Flüssigkeiten und Festkörpern machen sich diese Wechselwirkungen in entsprechend modifizierter Form bemerkbar. Trotz der Kleinheit der dadurch verursachten Effekte haben sie eine große Rolle in der Atom- und Kernforschung gespielt und sind in besonderen Fällen auch bei modernen Anwendungen wichtig. Beobachtung Indirekte Beobachtung Indirekte Möglichkeiten, Atome zu erkennen, beruhen auf der Beobachtung der von ihnen ausgehenden Strahlung. So kann aus Atomspektren beispielsweise die Elementzusammensetzung entfernter Sterne bestimmt werden. Die verschiedenen Elemente lassen sich durch charakteristische Spektrallinien identifizieren, die auf Emission oder Absorption durch Atome des entsprechenden Elements in der Sternatmosphäre zurückgehen. Gasentladungslampen, die dasselbe Element enthalten, zeigen diese Linien als Emissionslinien. Auf diese Weise wurde z. B. 1868 Helium im Spektrum der Sonne nachgewiesen – über 10 Jahre, bevor es auf der Erde entdeckt wurde. Ein Atom kann ionisiert werden, indem eines seiner Elektronen entfernt wird. Die elektrische Ladung sorgt dafür, dass die Flugbahn eines Ions von einem Magnetfeld abgelenkt wird. Dabei werden leichte Ionen stärker abgelenkt als schwere. Das Massenspektrometer nutzt dieses Prinzip, um das Masse-zu-Ladung-Verhältnis von Ionen und damit die Atommassen zu bestimmen. Die Elektronenenergieverlustspektroskopie misst den Energieverlust eines Elektronenstrahls bei der Wechselwirkung mit einer Probe in einem Transmissionselektronenmikroskop. Beobachtung einzelner Atome Eine direkte Abbildung, die einzelne Atome erkennen lässt, wurde erstmals 1951 mit dem Feldionenmikroskop (oder Feldemissionsmikroskop) erzielt. Auf einem kugelförmigen Bildschirm, in dessen Mittelpunkt sich eine extrem feine Nadelspitze befindet, erscheint ein etwa millionenfach vergrößertes Bild. Darin sind die obersten Atome, die die Spitze bilden, nebeneinander als einzelne Lichtpunkte zu erkennen. Dies kann heute auch im Physikunterricht an der Schule vorgeführt werden. Das Bild entsteht in Echtzeit und erlaubt z. B. die Betrachtung der Wärmebewegung einzelner Fremdatome auf der Spitze. Auch das Rastertunnelmikroskop ist ein Gerät, das einzelne Atome an der Oberfläche eines Körpers sichtbar macht. Es verwendet den Tunneleffekt, der es Teilchen erlaubt, eine Energiebarriere zu passieren, die sie nach klassischer Physik nicht überwinden könnten. Bei diesem Gerät tunneln Elektronen durch einen nur Nanometer breiten Spalt zwischen einer elektrisch leitenden Spitze und der elektrisch leitenden Probe. Bei Seitwärtsbewegungen zur Abrasterung der Probe wird die Höhe der Spitze so nachgeregelt, dass immer derselbe Strom fließt. Die Bewegung der Spitze bildet die Topographie und Elektronenstruktur der Probenoberfläche ab. Da der Tunnelstrom sehr stark vom Abstand abhängt, ist die laterale Auflösung viel feiner als der Radius der Spitze, manchmal atomar. Eine tomographische Atomsonde erstellt ein dreidimensionales Bild mit einer Auflösung unterhalb eines Nanometers und kann einzelne Atome ihrem chemischen Element zuordnen. Aufbauend auf einer um 2010 entwickelten Atom-Licht-Schnittstelle ist es 2020 gelungen, Fotos einzelner Atome zu machen, die weniger als einen Tausendstel Millimeter über einer lichtleitenden Glasfaser schweben. Dadurch ist es unter Laborbedingungen nun möglich, Effekte wie die Absorption und Aussendung von Licht kontrollierter als bisher zu untersuchen. Dies kann bei der Entwicklung neuartiger optischer Glasfaser-Netzwerke helfen. Literatur Weblinks HydrogenLab: Wie sieht ein Atom aus? Übersicht über die verschiedenen Atommodelle Geschichtlicher Überblick zum Atombegriff aus naturphilosophischer Perspektive von Brigitte Falkenburg im Online-Lexikon naturphilosophischer Grundbegriffe. Einzelnachweise Atomphysik Physikalische Chemie


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text: Ein Arzt (Mehrzahl: Ärzte; weiblich: Ärztin, Ärztinnen) ist ein medizinisch ausgebildeter und zur Ausübung der Heilkunde zugelassener Heilkundiger. Der Arztberuf ist eine auf Vorbeugung (Prävention), Erkennung (Diagnose), Behandlung (Therapie) und Nachsorge von Krankheiten, Leiden oder gesundheitlichen Beeinträchtigungen gerichtete Beschäftigung und umfasst auch ausbildende Tätigkeiten. Ärzte stellen sich in den Dienst der Gesundheit und sind bei ihrem Handeln moralischen und ethischen Grundsätzen verpflichtet (siehe etwa die Genfer Deklaration des Weltärztebundes). Die Vielfalt an Krankheiten und Behandlungsmöglichkeiten hat in der Humanmedizin und der Tiermedizin zu einer großen Anzahl von Fachgebieten und weiteren Differenzierungen geführt (siehe die Liste medizinischer Fachgebiete). Bezeichnungen Die Bezeichnung Arzt (, ; verwandt mit „Arznei“) zog während des Mittelalters aus der lateinischen Gelehrtensprache ins Deutsche ein, und zwar über die latinisierte Variante (spätlateinisch auch ) des griechischen , klassische Aussprache [], ‚Oberarzt‘, ‚Leibarzt‘ (seit dem 2. Jahrhundert die Amtsbezeichnung von Leibärzten bei Hofe, genannt archiatri palatini und von öffentlich bestallten, archiatri populares genannten Gemeindeärzten), einer Zusammensetzung aus , ‚Kommando‘ und . Mit dem davon abgeleiteten griechischen Wort ἰατρῖναι (iatrinai; entsprechend lateinisch feminae medicae, „Ärztinnen“) wurden in der griechisch-römischen Medizin gelegentlich angesehene Hebammen bezeichnet. In vielen fachsprachlichen Komposita tritt das ursprüngliche griechische Wort bzw. die latinisierte Form als Wortbestandteil auf: iatrogen „durch ärztliches Handeln verursacht“; Psychiater „Seelenarzt“; Pädiater „Kinderarzt“ usw. Über mittelhochdeutsche Vermittlung gelangte das Wort in andere Sprachen, so , . Die germanische Bezeichnung für den Heilberuf () ist beispielsweise im dänischen , im schwedischen , im englischen (vgl. Bald’s Leechbook), oder im deutschen Familiennamen Lachmann erhalten und hat sich in andere Sprachen verbreitet, z. B. , . Im polnischen und tschechischen ist die germanische Wurzel mit einem slawischen Suffix (-arz, -ař) verbunden. Die lateinische Bezeichnung (ursprünglich als allgemeine, vom Ausbildungsstand unabhängige, Berufszeichnung; seit dem 10. Jahrhundert dann vom bzw. , dem Wundarzt, unterschieden), oder eine davon abgeleitete Form findet sich vor allem in den romanischen Sprachen, etwa , , , , , aber unter romanischem Einfluss auch in anderen Sprachen: , . Zur Unterscheidung vom (im 18. Jahrhundert noch nicht „vollpromovierten“) chirurgicus wurde auch der Begriff medicus purus („reiner Arzt“) gebraucht (Bestrebungen, die Chirurgie mit der „Medizin“ zu vereinen, setzten etwa in der Mitte des 18. Jahrhunderts ein). Die Bezeichnung meinte meist einen akademisch ausgebildeten Arzt (vgl. englisch physician). In vielen Sprachen wird der Arzt umgangssprachlich nach seinem zumeist geführten akademischen Grad Doktor genannt. Gelegentlich ebenfalls als Arzt wurden vor allem ab dem 13. Jahrhundert volksmedizinisch arbeitende Laienärzte bezeichnet. Zum Berufsbild Geschichte Die Funktion des Arztes ist eine der ältesten der Menschheit. Medizingeschichtlich gesehen entstand der Arztberuf (veraltet auch das Arzttum) aus dem Stand der Heilkundigen, die schon unter den Priestern des Altertums zu finden waren. Erste schriftliche Belege des Arztberufs stammen aus Mesopotamien und wurden im 3. Jahrtausend v. Chr. verfasst. Die Ausbildung von Ärzten der Antike fand in sogenannten Ärzteschulen (z. B. Schule von Kos, Schule von Knidos, Alexandrinische Schule) statt, die sich hinsichtlich ihrer Wissensvermittlung an unterschiedlichen ärztlichen Theorien (z. B. Methodiker, Pneumatiker, Hippokratiker) und philosophischen Strömungen (z. B. Epikureer, Stoiker) ausrichteten. Über den Arzt schreibt Hippokrates bzw. der Verfasser des wohl im 3. Jahrhundert v. Chr. entstandenen Textes Der Arzt ausführlich: „Er soll von gesundem Aussehen und im Verhältnis zu der ihm eigenen Konstitution wohlgenährt sein [...]. Ferner soll sein Äußeres sauber sein, was in einer angemessenen Kleidung und in wohlriechenden Salben zum Ausdruck kommt, deren Geruch unverdächtig ist [...]. Was die seelischen Eigenschaften betrifft, so sei er besonnen, was sich nicht nur darin äußert, daß er schweigen kann [...]. Man soll saubere und weiche Läppchen benutzten, für die Augen Scharpie, für die Wunden Schwämme. [...].“ Auch Heilkundige des Mittelalters wirkten und gelten, auch ohne universitäre Ausbildung, als Ärzte. Die moderne Ausbildung von Ärzten begann im 18. Jahrhundert mit der Erweiterung des naturwissenschaftlichen Wissens und der Einführung von systematischem praktischem Unterricht am Krankenbett. Die Revolutionszeit in der Mitte des 19. Jahrhunderts brachte in vielen Länder Europas auch eine ärztliche Reformbewegung. Diese erstrebte unter anderem Einheitlichkeit und Niederlassungsfreiheit sowie freie Arztwahl und Selbstverwaltung. Im Jahr 1869 wurde der ärztliche Beruf in Deutschland zum freien Gewerbe erklärt. Es wurde die Kurierfreiheit beschlossen, das Staatsexamen an die Universitäten gebunden, die Approbation erlangte Gültigkeit für alle deutschen Bundesstaaten und der Doktortitel wurde unabhängig von den Prüfungen für die Approbation. Eine einheitliche Prüfungsordnung (siehe auch Approbationsordnung) für Ärzte gab es in Deutschland erstmals 1883. Im Jahr 1901 wurde eine neue Prüfungsordnung und das Medizinalpraktikantenjahr vor der ärztlichen Approbation eingeführt. In den Bremer Leitlinien legte der Deutsche Ärztetag 1924 die Grundzüge einer einheitlichen Facharztordnung fest. Eine deutsche ärztliche Berufsordnung mit Facharztordnung wurde 1937 erlassen. Weibliche Ärzte kamen bereits im Mittelalter auf, zum Teil vorbereitet auch durch die Tätigkeit der Hebammen. Die erste medizinische Promotion einer Frau in einem modernen Staat erfolgte 1869 in Zürich. 1899 wurden in Deutschland durch Beschluss des Bundesrates Frauen zu ärztlichen, zahnärztlichen und pharmazeutischen Prüfungen zugelassen. 2014 war der Anteil der Ärztinnen an der Gesamtzahl der berufstätigen Ärzte bereits auf 45,5 Prozent gestiegen, wenngleich der Anteil der Frauen 2015 zu Beginn des Studiums bei fast zwei Dritteln lag. Bis ins 21. Jahrhundert galt für Ärzte Salus aegroti suprema lex („Das Wohl des Kranken sei oberstes Gebot“). Hinzugekommen ist in der Rechtsprechung das Selbstbestimmungsrecht des Patienten. Gesundheit und Krankheitsverhalten Während die körperliche Gesundheit von männlichen Ärzten mit derjenigen der allgemeinen männlichen Bevölkerung vergleichbar zu sein scheint, scheint die körperliche Gesundheit von Ärztinnen besser zu sein als die der allgemeinen weiblichen Bevölkerung. Hinsichtlich der psychischen Gesundheit fällt auf, dass Depressionen und Suchterkrankungen bei Ärzten häufiger vorkommen als in der restlichen Bevölkerung. Ein weiteres bei Medizinern häufig auftretendes Krankheitsbild ist das Burnout-Syndrom, das bereits bei Medizinstudenten in erhöhtem Maß nachgewiesen werden kann. Mehrere Studien zeigten eine gegenüber der allgemeinen Bevölkerung erhöhte Suizidrate unter Ärzten. Das gegenüber der Normalbevölkerung erhöhte relative Risiko, einen Suizid zu begehen, lag für männliche Ärzte bei 1,1–3,4 und für Ärztinnen bei 2,5–3,7. Da in den Studien meist nur eine kleine Zahl von Suiziden untersucht wurde, waren die Vertrauensbereiche des wahren Wertes der Risikoerhöhung weit. Es wird vermutet, dass eine beträchtliche Anzahl von Selbstmorden nicht erfasst wird, da diese fälschlicherweise als Vergiftungen oder Unfälle deklariert werden. Von den verschiedenen beruflichen Spezialisierungen sind insbesondere Psychiater, Anästhesisten und Allgemeinmediziner von einer erhöhten Suizidrate betroffen. Als Ursachen des erhöhten Suizidrisikos werden verschiedene Faktoren diskutiert. Ein Persönlichkeitsprofil mit zwanghaften Zügen kann infolge der beruflichen Anforderungen zu einer depressiven Störung führen. Die Schwierigkeiten, Familie und Karrierewunsch zu vereinbaren, können insbesondere bei Ärztinnen zu Erschöpfung und Depression führen. Suchterkrankungen (wie beispielsweise Alkohol-, Drogen- und Medikamentenabhängigkeit), die bei Ärzten häufiger auftreten, gehen ihrerseits meistens mit Depressionen und einer erhöhten Suizidrate einher. Dieses für Ärzte jeden Geschlechts festgestellte Risikoprofil ist berufsunabhängig und trifft für die meisten Suizidenten zu. Psychische Probleme korrelieren häufig mit Zeitdruck und mangelnder Autonomie am Arbeitsplatz sowie belastenden Patient-Arzt-Beziehungen. Ärzte werden seltener krankgeschrieben und zeigen eine mangelhafte Inanspruchnahme medizinischer Versorgungsleistungen. Häufig behandeln sich Ärzte selbst. Die eigenständige Behandlung eigener psychischer Störungen ist jedoch häufig ineffektiv. Schutzpatron Die heiligen Zwillingsbrüder Cosmas und Damian gelten wegen ihres Arztberufs unter anderem auch als Schutzpatrone der Ärzte. Ein weiterer Schutzpatron ist der heilige Pantaleon, einer der Vierzehn Nothelfer. Nationales Deutschland Rechtliche Einordnung des Berufes Der Arzt gehört in Deutschland (seit 1935) zu den Freien Berufen und ist (seit 1887) ein klassischer Kammerberuf. Ärzte unterliegen einer staatlichen Überwachung der Zulassung (Approbation in Deutschland, s. u. in anderen EU-Ländern) und unter anderem dem Arztwerberecht, welches weitgehende Einschränkungen in der Publikation und Veröffentlichungen bedeutet. Ärzte haften ihren Patienten zwar in der Regel nicht auf Erfolg ihres Handelns, können ihnen aber unter dem Gesichtspunkt der Arzthaftung zum Schadenersatz verpflichtet sein. Die freie Ausübung der Heilkunde ist in Deutschland nur approbierten Ärzten erlaubt. Mit festgelegten Einschränkungen dürfen auch Heilpraktiker Kranke behandeln, wobei die klar festgelegten Grenzen einzuhalten sind. Ausnahmsweise werden spezielle Bereiche der Diagnostik und Therapie auch (meist auf Veranlassung von Ärzten) von Angehörigen der Gesundheitsfachberufe durchgeführt. Ab dem Zeitpunkt der ärztlichen Approbation darf der Arzt die gesetzlich geschützte Bezeichnung „Arzt“ führen und erhält mit ihr die staatliche Erlaubnis zur eigenverantwortlichen und selbstständigen ärztlichen Tätigkeit. Die bundesweit einheitliche Approbationsordnung regelt das zuvor erfolgreich abzuleistende mindestens sechsjährige Medizinstudium bezüglich der Dauer und der Inhalte der Ausbildung in den einzelnen Fächern sowie der Prüfungen. Das Studium der Medizin umfasst u. a. drei Examina, sowie ein Jahr praktische Tätigkeit (sogenanntes „Praktisches Jahr“). Von Oktober 1988 bis Oktober 2004 war zur Erlangung der Vollapprobation zusätzlich eine 18-monatige, gering bezahlte Tätigkeit als Arzt im Praktikum unter Aufsicht eines approbierten Arztes gesetzlich vorgeschrieben. Meist arbeitet ein approbierter Arzt für mehrere Jahre als Assistenzarzt an von der Landesärztekammer anerkannten Weiterbildungsstätten (wie 1956 Krankenhäuser, 35,6 % waren 2015 in privater Trägerschaft; seltener einzelne Großpraxen), um sich auf einem oder mehreren Spezialgebieten der Medizin anrechenbar weiterzubilden und eventuell nach zusätzlich mindestens vierjähriger Weiterbildungszeit eine Facharztprüfung abzulegen. Die Anforderungen dazu sind in den Weiterbildungsordnungen der Landesärztekammern geregelt. Niedergelassene Ärzte arbeiten in freier Praxis, gegebenenfalls auch mit mehreren Ärzten in einer Berufsausübungsgemeinschaft (früher: Gemeinschaftspraxis) oder Praxisgemeinschaft (s. a. Vertragsarztrechtsänderungsgesetz). Honorarärzte arbeiten auf Honorarbasis für verschiedene Kliniken oder niedergelassene Ärzte. Jeder Arzt ist meldepflichtiges Pflichtmitglied der Ärztekammer (des Bundeslandes), in deren Gebiet er wohnt bzw. seine ärztliche Tätigkeit ausübt. Im Jahr 2020 waren in Deutschland bei den Landesärztekammern 536.940 Ärzte gemeldet, von denen 127.819 zu diesem Zeitpunkt im Ruhestand oder ohne ärztliche Tätigkeit waren. Zur Behandlung von Versicherten der gesetzlichen Krankenversicherungen benötigt der Arzt eine Zulassung (Facharzt in eigener Praxis) oder Ermächtigung (als Arzt in einem Krankenhaus oder ähnlicher Institution) und ist dann auch Pflichtmitglied der Kassenärztlichen Vereinigung seines Niederlassungsbezirks. Die kassenärztliche Zulassung besitzen 135.388 Ärzte (Ende 2008): selbstständige 58.095 Hausärzte und 77.293 Fachärzte. In den Kliniken sind 146.300 Ärzte angestellt. Ende 2013 arbeiteten 35.893 ausländische Ärzte in Deutschland, öfter im Osten. 2013 betrug die Zahl der berufstätigen Ärzte in Deutschland 357.252. Strafrechtlich sind ärztliche Eingriffe der Körperverletzung gleichgesetzt. Diese ist nicht strafbar, wenn die Einwilligung der behandelten Person nach einer Aufklärung vorliegt und die Handlung auf dem Stand des aktuellen medizinischen Wissens vorgenommen wird (§§ 223 ff. StGB). Ausnahmen bestehen, wenn der Patient aufgrund seines Zustandes (z. B. Bewusstlosigkeit) nicht in der Lage ist, seine Entscheidung mitzuteilen, und durch die Unterlassung des Eingriffs die Gefahr von negativen gesundheitlichen Folgen oder sogar dem Tod des Patienten besteht. Zudem können eingeschränkt- oder nichteinwilligungsfähige Personen, wie z. B. Kinder oder in bestimmten Fällen seelisch Erkrankte, auch gegen ihren Willen behandelt werden. Hierfür existieren strenge rechtliche Regelungen und Verfahrenswege, bei welchen neben dem Arzt auch andere Institutionen, z. B. Amtsgericht oder gesetzlicher Betreuer, an der Entscheidung mitwirken. Vor Inkrafttreten des Gesetzes zur Bekämpfung von Korruption im Gesundheitswesen haben niedergelassene, für die vertragsärztliche Versorgung zugelassene Ärzte die Tatbestandsmerkmale des StGB nicht erfüllt, da diese laut Beschluss des Bundesgerichtshofs (BGH) vom 29. März 2012 weder als Amtsträger i. S. d. § 11 I Nr. 2c StGB noch als Beauftragte der gesetzlichen Krankenkassen i. S. d. § 299 StGB handelten. Die Gesetzeslücke wurde ab 4. Juni 2016 geschlossen, indem StGB (Bestechlichkeit im Gesundheitswesen) und StGB (Bestechung im Gesundheitswesen) hinzugefügt, sowie § 300 und § 302 StGB geändert wurden. Die Erteilung der Approbation hängt seit dem 1. April 2012 nicht mehr von der Staatsangehörigkeit ab (Änderung des §3 BAÖ durch § 29 des Gesetzes zur Verbesserung der Feststellung und Anerkennung im Ausland erworbener Berufsqualifikationen). Kompetenzen und Pflichten Die Verordnung von rezeptpflichtigen Arzneimitteln und die meisten invasiven Maßnahmen sind in Deutschland ausnahmslos dem approbierten Arzt vorbehalten. Hierbei ist er persönlich zur Einhaltung des anerkannten wissenschaftlichen Standes und medizinethischer Vorgaben verpflichtet. Die Genfer Deklaration orientierte sich 1948 am Eid des Hippokrates. Weiter unterliegen Ärzte speziellen Regelungen, wie dem Berufs- und Standesrecht, welches auch an die Genfer Konvention anknüpft. Insbesondere ist auch im Strafrecht die Einhaltung der ärztlichen Schweigepflicht nach § 203 StGB festgehalten. Akademische Grade In Deutschland gibt es aus historischen Gründen unterschiedliche medizinische akademische Grade. Diese weisen im Gegensatz zum Facharzttitel nicht auf eine besondere Fachkompetenz hin, sondern dienen als Beleg einer wissenschaftlichen Leistung in einem medizinischen Bereich: Dr. med. – Hier wurde im Anschluss an das Staatsexamen oder das medizinische Diplom (DDR) eine medizinische Promotion durchgeführt. Im Gegensatz zu anderen Studienfächern ist es in der Medizin üblich, während des Studiums die Dissertation zu beginnen. Die Promotion erfolgt erst nach dem Studienabschluss. Einzelheiten dazu regeln die Promotionsordnungen der Universitäten. Dr. med. dent. – doctor medicinae dentariae (Doktor der Zahnmedizin) Dr. rer. medic. / Dr. rer. med. – „Doktor der theoretischen Medizin“, „Doktor der medizinischen Wissenschaften“, „Doktor der Medizinwissenschaften“ oder einer vergleichbaren Bezeichnung. Dipl.-Med. – Der Grad Diplom-Mediziner aus DDR-Zeiten (erworben 1971 bis 1990) ist noch häufig in den neuen Bundesländern anzutreffen. Nach Ansichten verschiedener Experten ist dieser Grad vom Arbeitsaufwand des Erwerbs her mit dem Dr. med. der Bundesrepublik in jener Zeit zu vergleichen. Dr. med. habil. – Zur Habilitation in der Medizin sind ärztliche Tätigkeit und eigenständige Forschungsarbeit sowie das Durchlaufen des Habilitationsverfahrens notwendig. Anschließend werden die akademischen Bezeichnungen Privatdozent und, gegebenenfalls nach mehreren Jahren, außerplanmäßiger Professor verliehen, sofern regelmäßig Lehrveranstaltungen an einer Universität angeboten werden. Für entsprechende Leistungen nicht einer Hochschule angehörender Graduierter kann die Bestellung als Honorarprofessor erfolgen. Dr. sc. med. – Dieser der Habilitation ebenbürtige Grad – in der DDR von 1971 bis 1990 verliehen – wurde im Zuge der sogenannten Promotion B erworben. Behandlungszeit Laut einer Studie des Instituts für Qualität und Wirtschaftlichkeit im Gesundheitswesen haben deutsche Ärzte trotz längerer persönlicher Arbeitszeit die kürzeste Sprechzeit je Patient in Europa. Sie liegt 30 % niedriger als der europäische Durchschnitt. Klinikärzte verbringen rund 44 % ihrer Zeit für Schreibtätigkeiten und Protokolle (Stand: 2014/2015). Laut einem Projektbericht des Statistischen Bundesamts vom August 2015 wenden Arzt-, Psychotherapeuten- und Zahnarztpraxen jährlich durchschnittlich 96 Tage Zeit für die Erfüllung von Informationspflichten auf, wobei dieser Wert den gesamten Zeitaufwand aller Praxismitarbeiter darstellt und sämtliche Informationspflichten, auch die der gemeinsamen Selbstverwaltung, umfasst. Laut der deutschlandweiten Online-Befragung des Marburger Bunds „MB-Monitor“ von 2017 sind 66 % der Krankenhausärzte der Auffassung, dass ihnen nicht ausreichend Zeit für die Behandlung ihrer Patienten zur Verfügung steht. Einkommen Die Einkommen von Ärzten in Deutschland variieren, da das Spektrum medizinischer Tätigkeiten breit gefächert ist. Auch finden sich Unterschiede zwischen klinisch tätigen (beispielsweise 24 Stunden-Schichten sowie eine hohe Anzahl an Überstunden) und niedergelassenen (hoher Anteil „nicht-medizinischer“-Tätigkeit aufgrund der Selbständigkeit). Niedergelassene Ärzte Nach dem Zi-Praxis-Panel des Zentralinstituts für die kassenärztliche Versorgung in Deutschland (Jahresbericht 2019) über die wirtschaftliche Situation und die Rahmenbedingungen in der vertragsärztlichen Versorgung der Jahre 2016 bis 2019, lag der Mittelwert des Jahresüberschusses je Praxisinhaber im Jahr 2019 bei circa 174.000 Euro. Um einem Mangel an Landärzten entgegenzuwirken, wollte die Bundesregierung 2011 in einem neuen „Versorgungsgesetz“ das Einkommen von Landärzten erhöhen. Unter einer Vielzahl von Gesetzen war das GKV-Versorgungsstrukturgesetz 2012 und Juni 2015 das Gesetz zur Stärkung der Versorgung in der gesetzlichen Krankenversicherung. Klinisch tätige Ärzte Die durchschnittlichen Gehälter klinisch tätiger Ärzte unterscheiden sich stark nach den jeweiligen Positionen: Außendarstellung und Werbung Neben den strengen rechtlichen Vorgaben zur Ausübung seines Berufs ist der Arzt auch bei der Außendarstellung bzw. Werbung zu seinen Leistungen und seiner Praxis umfangreichen Verordnungen und Gesetzen unterworfen. Im Unterschied zu anderen Branchen ist Ärzten anpreisende oder vergleichende Werbung absolut verboten. Seit dem 105. Deutschen Ärztetag 2002 sind sachliche, berufsbezogene Informationen über ihre Tätigkeit gestattet. Hauptkriterium ist dabei das schützenswerte Interesse des mündigen Patienten. Umstritten war ab 1998 die Individuelle Gesundheitsleistung eingeführt worden. Statistiken Ende 2006 waren in Deutschland ca. 407.000 Ärzte gemeldet, davon 95.700 ohne ärztliche Tätigkeit (siehe Abb.). Die Kassenzulassung besaßen 59.000 Hausärzte und 60.600 Fachärzte. In den Krankenhäusern waren 148.300 Ärzte angestellt. Im Jahr 2011 wurden in Deutschland rund 342.100 berufstätige Ärzte und rund 107.300 Ärzte ohne ärztliche Tätigkeit gezählt. Auf durchschnittlich 239 Einwohner kam ein berufstätiger Arzt. Zum 31. Dezember 2021 waren in Deutschland laut Bundesärztekammer 416.420 Ärzte berufstätig. Davon kamen 57.164 (rund 14 Prozent) aus dem Ausland. Die chronologische Entwicklung kann aus der folgenden Tabelle und der Abbildung abgelesen werden. In der Gesamtzahl approbierter Ärzte sind auch die nicht (mehr) berufstätigen und die nicht ärztlich tätigen Ärzte enthalten. Die Bundesärztekammer und die Kassenärztliche Bundesvereinigung haben für Deutschland 385.149 Ärztinnen und Ärzte gezählt, die 2017 ärztlich tätig waren, und damit 6.542 Ärzte mehr als im Vorjahr. Der Anteil von Frauen stieg weiter an und erreichte 2017 46,8 %, nach 46,5 % im Vorjahr. Auch der Anteil älterer Ärzte stieg weiterhin an. 2017 waren 18,4 % der Ärzte 60 Jahre oder älter (2016: 17,9 %). Insgesamt waren 2017 172.647 Ärztinnen und Ärzte in der vertragsärztlichen Versorgung, also als Niedergelassene tätig, selbständig oder bei einem Vertragsarzt angestellt. Arztbesuche: Deutsche Erwachsene (zwischen 18 und 79 Jahren) gingen Mitte der 2000er Jahre im Durchschnitt 9,2-mal pro Jahr zum Arzt. Ärztinnen und Ärzte Früher gab es deutlich mehr männliche als weibliche Ärzte. Je höher die Hierarchie, desto geringer ist der Anteil der Ärztinnen. Ärztinnen kämpfen zunehmend um Gleichstellung. Der Springer Medizin Verlag hat 2022 alle auf Berufsbezeichnungen basierenden Titel von Fachzeitschriften umbenannt, beispielsweise von männlich Der Chirurg zu weiblich Die Chirurgie. Österreich In Österreich ist man mit der Sponsion zunächst Doktor der gesamten Heilkunde (Doctor medicinae universae/Dr. med. univ.). Mittlerweile handelt es sich entgegen der Bezeichnung nicht um einen Doktorgrad, sondern um einen Diplomgrad ähnlich dem Magister oder dem Diplomingenieur. Vor dem Wintersemester 2002/03 war das Medizinstudium in Österreich ein Doktoratsstudium, welches auch Übergangsregelungen kannte. Der eigentliche Doktorgrad der Medizin (Doctor scientae medicinae bzw. Dr. scient. med.) kann seitdem im Anschluss an das Diplomstudium in einem dreijährigen Doktoratsstudium erworben werden. Selbständig als Arzt tätig werden darf man nur, wenn für drei Jahre im Rahmen des „Turnus“ verschiedene (definierte) Disziplinen durchlaufen wurden und die Arbeit vom jeweiligen Abteilungsvorstand positiv bewertet wurde. Danach ist eine weiter abschließende Prüfung abzulegen. Damit hat man das „jus practicandi“ erworben, also die Berechtigung zur selbständigen Berufsausübung als Arzt für Allgemeinmedizin. Alternativ kann sofort nach der Sponsion die (meist sechsjährige) Ausbildung zu einem Facharzt erfolgen, nach der wiederum eine Prüfung abzulegen ist. Viele Fachärzte absolvieren den Turnus vor Beginn der Ausbildung ganz oder teilweise. Es hat sich in Österreich eingebürgert, die Ausbildung zum Allgemeinmediziner zuvor abzuleisten. Viele Krankenhäuser nehmen nur Assistenzärzte mit abgeschlossener Turnusausbildung in Dienst, da diese einen Nacht- oder Wochenenddienst alleine ableisten dürfen. Ärzte aus anderen EU-Staaten können um Anerkennung als approbierte Ärzte ansuchen. Am 14. Dezember 2010 hat die EU-Kommission in ihrem Amtsblatt C377/10 eine Änderungsmitteilung für die , Anhang 5.1.1. veröffentlicht, wonach ab diesem Zeitpunkt sämtliche Absolventen des österreichischen Medizinstudiums bereits mit der Promotion ihr Grunddiplom abgeschlossen haben und somit innerhalb des gesamten EU- und EWR-Raumes sowie der Schweiz und Liechtenstein eine selbständige Tätigkeit bzw. Ausbildung zum Facharzt unter denselben Voraussetzungen wie einheimische Mediziner aufnehmen dürfen. Bis dahin hatten Mediziner aus Österreich erst mit dem Abschließen der Ausbildung zum Allgemeinmediziner bzw. Facharzt ein Anrecht auf automatische Anrechnung ihres Diploms in den übrigen Mitgliedsstaaten. Der (niedergelassene) Arzt gehört in Österreich zu den Freien Berufen (Berufe von öffentlicher Bedeutung). Die Quote von knapp 5 Ärzten je 1000 Einwohner ist mit die höchste Ärztedichte Europas und eine der höchsten weltweit. Einwohnerquote Kassenärzte: Da in Österreich eine Pflichtversicherung herrscht, sind 99 % der Bevölkerung Krankenkassenzahler. Die Quote ist also repräsentativ. Weiterbildung Ärzte müssen in Österreich pro Jahr 50 Stunden Weiterbildung absolvieren, was alle 5 Jahre von der Ärztekammer kontrolliert wird. Schweiz 2017 arbeiteten in der Schweiz rund 36.700 (36.900, je nach Quelle) Ärzte, davon rund 15.200 (42 %) Frauen und 21.400 (58 %) Männer, 51 % im ambulanten und 47 % im stationären Sektor, rund 12.600 (34 %) waren Ausländer (d. h. ohne Schweizer Bürgerrecht). Qualifikation, Fortbildung In der Schweiz ist man nach dem mit dem Staatsexamen abgeschlossenen sechsjährigen Studium zunächst eidgenössisch diplomierter Arzt und als solcher zur Arbeit als Assistenzarzt in Spitälern (Krankenhäusern) und Arztpraxen befugt. Die Weiterbildung zum zur selbständigen Berufsausübung befugten Facharzt (Spezialarzt) dauert je nach Fach zwischen 3 („praktischer Arzt“) und 8 Jahren nach dem Studienabschluss. Für einen Facharzttitel muss zudem eine Facharztprüfung abgelegt werden. Danach darf sich der Arzt „Facharzt für ⟨Fachgebiet⟩ FMH“ nennen. Die jeweilige Fachgesellschaft prüft, ob jeder Facharzt seiner Fortbildungspflicht (je nach Fachgebiet 60–100 Stunden pro Jahr) nachkommt.[ref. ergänzen] Zulassung, Arztpraxen Die Zulassung zur Berufsausübung zulasten der Krankenkassen wird vom Krankenkassenzentralverband Santésuisse erteilt, ist aber bei entsprechender Qualifikation nur eine Formalität. Die Erlaubnis zur Praxiseröffnung ist kantonal geregelt. Aktuell besteht aber ein Praxiseröffnungs-Stopp,[ref. ergänzen] welcher die Berufsausübung zulasten der Krankenkassen einschränkt. Lediglich bei Bedarfsnachweis, z. B. bei einer Praxisübernahme, ist eine Zulassung möglich.[ref. ergänzen] Arbeitszeitgesetz für Assistenz- und Oberärzte Seit dem 1. Januar 2005 gilt, nach längeren Kämpfen, für die Assistenzärzte und Oberärzte an Schweizer Spitälern das landesweit gültige Arbeitszeitgesetz und damit die darin festgelegte maximale Wochenarbeitszeit von 50 Stunden (Art. 9 ArG, Wöchentliche Höchstarbeitszeit). Sie ist zwar bedeutend höher als die allgemein übliche Arbeitszeit in der Schweiz (38,5–42,5 Stunden), doch ein gewisser Fortschritt – bis dahin waren Arbeitsverträge mit der Formulierung «Die Arbeitszeit richtet sich nach den Bedürfnissen des Spitals.» üblich, wodurch Arbeitszeiten von oft über 60 oder 70 Stunden pro Woche ohne finanziellen Ausgleich zu leisten waren. Die Entgelte der Assistenzärzte lagen deswegen auf dem Niveau der Pflegenden im oberen Kader (Pflegedienstleistungen). Hierarchie der Spitäler, Berufskammern Die Leitenden Ärzte und Chefärzte sind diesem Arbeitszeitgesetz nicht unterstellt. Auch sind sie finanziell in der Gesamtvergütung deutlich höher gestellt. Diese, vor allem auch historisch bedingte, hierarchische Trennung zeigen auch die getrennten Berufskammern der Spitalärzte VLSS und VSAO. Hingegen ist die ältere Ärztekammer FMH allen qualifizierten Ärzten offen, wie auch die fachlichen Ärzteverbände. Die Mitgliedschaft ist freiwillig, im Gegensatz zu anderen Ländern, wie Deutschland oder Österreich. Löhne, Einkommen Referenzen: FMH / NZZ / VSAO Zwar herrscht in der Schweiz (immer noch, 2017/18) kaum Transparenz bezüglich der Einkommensverhältnisse – im Allgemeinen und auch im ärztlichen Bereich. Wobei gilt – je höher gestellt, desto weniger Transparenz. Jedoch „sickern“ zuverlässige Angaben durch. So bemühen sich die Spitalleitungen neuerdings um mehr Transparenz. Wie das Zürcher Universitätsspital welches zurzeit «prüft», ob und in welcher Form es die Ärztelöhne künftig offenlegen soll. Die Hälfte der Ärzte in der Schweiz arbeiten in den Spitälern. Besonders gut bezahl sind dort Radiologen, Kardiologen, Gastroenterologen, Intensivmediziner und Urologen. Am unteren Ende der Lohnskala stehen Psychiater, Kinderärzte und Ärzte aus dem Bereich Physikalische Medizin und Rehabilitation. Die Normallöhne betragen (p. a.): Oberarzt – zwischen 120.000 und 360.000 CHF leitender Arzt – zwischen 200.000 und 600.000 CHF Chefarzt – zwischen 250.000 und 750.000 CHF. Diese Angaben eines Beratungsunternehmens decken sich mit denjenigen des Vereins der Leitenden Spitalärzte der Schweiz (VLSS) – in einer seiner Umfragen deklarierten die Kaderärzte folgende durchschnittlichen Löhne: Chefärzte – rund 370.000 CHF leitende Ärzte – rund 290.000 CHF. Zu den Grundlöhnen und Boni kommen, besonders bei Kaderärzten, Zusatzhonorare aus Behandlungen von zusatzversicherten Patienten im stationären Bereich sowie bei Grund- und Zusatzversicherten im spitalambulanten Bereich. Die können bei Chefärzten bis zum 9-fachen des Grundlohns betragen. «Einzelne Chefärzte kommen so auf Jahreslöhne von 2 Millionen Franken oder mehr», sagt ein Berater, der auch bemängelt, dass die Chefärzte oft selbst darüber bestimmen können, wie die Honorare verteilt werden. Ärzte in der Literatur Ärzte sind ein häufiges Thema in der Weltliteratur. Allein Henrik Ibsen hat drei Dramen geschrieben, in denen Ärzte in wichtigen Rollen erscheinen (Ein Volksfeind, 1882; Die Wildente, 1884; Die Frau vom Meer, 1888). Ein älteres Beispiel ist Georg Büchners 1836–1837 geschriebenes Dramenfragment Woyzeck. Noch häufiger als im Schauspiel kommen Ärzte in Romanen vor (siehe Arztroman). Siehe auch Amtsarzt Ärztevereinigung Betriebsarzt Kreisarzt Leibarzt Notarzt Sanitätsoffizier Schiffsarzt Tierarzt Vertragsarzt (Kassenarzt) Zahnarzt Literatur Gerhard Baader: Gesellschaft, Wirtschaft und ärztlicher Stand im frühen und hohen Mittelalter. In: Medizinhistorisches Journal. Band 14, 1979, S. 176–185. Erich Ebstein: Ärzte-Memoiren aus vier Jahrhunderten. Springer, Berlin 1923. Wolfgang U. Eckart: Geschichte der Medizin. 5. Auflage. Springer, Berlin u. a. 2005, ISBN 3-540-21287-6. (Relativ knappe und gut lesbare wissensch. Darstellung des Gesamtthemas) Albrecht Wernich, August Hirsch, Ernst Julius Gurlt: Biographisches Lexikon der hervorragenden Ärzte aller Zeiten und Völker. Urban & Schwarzenberg, Wien 1884–1888. Wilhelm Haberling, Franz Hübotter, Hermann Vierordt (Bearb.): Biographisches Lexikon der hervorragenden Ärzte aller Zeiten und Völker. 2. Auflage. Urban & Schwarzenberg, Berlin / Wien 1929–1935. Markus Vieten: Via medici-Buchreihe: Berufsplaner Arzt oder was man mit einem Medizinstudium alles anfangen kann. Thieme Verlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-13-116105-1. Vittoria Bucknall, Suendoss Burwaiss, Deborah MacDonald, Kathy Charles, Rhys Clement: Mirror mirror on the ward, who’s the most narcissistic of them all? Pathologic personality traits in health care. In: Canadian Medical Association Journal. 187, 2015, S. 1359–1363. Ralf Bröer: Medizinalgesetzgebung/Medizinrecht. In: Werner E. Gerabek, Bernhard D. Haage, Gundolf Keil, Wolfgang Wegner (Hrsg.): Enzyklopädie Medizingeschichte. Walter de Gruyter, Berlin / New York 2005, ISBN 3-11-015714-4, S. 942–950. Werner E. Gerabek, Bernhard D. Haage, Gundolf Keil, Wolfgang Wegner (Hrsg.): Enzyklopädie Medizingeschichte. De Gruyter, Berlin / New York 2005, ISBN 3-11-015714-4, insbesondere S. 105–108 (Stichworte Arzt [...]) und S. 121–123 (Ausbildung, ärztliche.) Frodolf Kudlien: Der Arzt des Körpers und der Arzt der Seele. In: Clio Medica. Band 3, 1968, S. 1–19. Giovanni Maio: Arztbild. In: Werner E. Gerabek u. a. (Hrsg.): Enzyklopädie Medizingeschichte. 2005, S. 106–108. Annette Niederhellmann: Arzt und Heilkunde in den frühmittelalterlichen Leges. Philosophische Dissertation Münster 1982. Berlin / New York 1983 (= Arbeiten zur Frühmittelalterforschung. Band 12). Hermann Peters: Der Arzt und die Heilkunst in alten Zeiten. 1900; unveränderter Neudruck: Düsseldorf/Köln 1969. Reinhard Platzek: Verpflichtet zu heilen. Zur Zielrichtung ärztlichen Handelns. In: Dominik Groß, Monika Reininger: Medizin in Geschichte, Philologie und Ethnologie: Festschrift für Gundolf Keil. Königshausen & Neumann, 2003, ISBN 3-8260-2176-2, S. 199–202. Heinz-Peter Schmiedebach: Ärztliche Standeslehre und Standesethik 1919–1945. In: Gerhard Baader, Ulrich Schultz: Medizin und Nationalsozialismus. Tabuisierte Vergangenheit, ungebrochene Tradition? Berlin-West 1980, S. 64–74. Wolfgang Wegner: Arzt. In: Werner E. Gerabek u. a. (Hrsg.): Enzyklopädie Medizingeschichte. 2005, S. 105 f. Weblinks Nationales: Hendrik Schneider, Thorsten Ebermann: Zangenangriff auf den Honorar-Wahlarzt. hrr-strafrecht.de Einzelnachweise Freier Beruf (Deutschland) Heilberuf Hochschulberuf