物理上什么是原子

2017-03-16

原子(atom)指化学反应不可再分的基本微粒,原子在化学反应中不可分割。但在物理状态中可以分割。原子由原子核和绕核运动的电子组成。原子构成一般物质的最小单位,称为元素。已知的元素有118种。[1] 因此具有核式结构。

原子直径的数量级大约是10^-10m。原子的质量极小,一般为-27次幂,质量主要集中在质子和中子上。原子核外分布着电子,电子跃迁产生光谱,电子决定了一个元素的化学性质,并且对原子的磁性有着很大的影响。所有质子数相同的原子组成元素,每种元素大多有一种不稳定的同位素,可以进行放射性衰变。

原子最早是哲学上具有本体论意义的抽象概念,随着人类认识的进步,原子逐渐从抽象的概念逐渐成为科学的理论。原子核以及电子属于微观粒子,构成原子。

原子:可以视为全能量载体,对光子、热、电子具有逻辑作用。

组成

原子核由质子与中子组成(氢原子核只有一个质子),量子态。

质子(proton)

不同同位素中,将核子连在一起所需要的能量

不同同位素中,将核子连在一起所需要的能量

质子由两个上夸克和一个下夸克组成,带一个单位正电荷,质量是电子质量的1836.152701(37)倍,为1.6726231(10)×10–27kg,然而部分质量可以转化为原子结合能。拥有相同质子数的原子是同一种元素,原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数[13] 。

中子(neutron)

中子是原子中质量最大的亚原子粒子,自由中子的质量是电子质量的1838.683662(40)倍,为1.6749286(10)×10^-27kg。 中子和质子的尺寸相仿,均在2.5×10^-15m这一数量级,但它们的表面并没能精确定义。

中子由一个上夸克和两个下夸克组成,两种夸克的电荷相互抵销,所以中子不显电性,但,认为“中子不带电”的观点是错误的。

而对于某种特定的元素,中子数是可以变化的,拥有不同中子数的同种元素被称为同位素。中子数决定了一个原子的稳定程度,一些元素的同位素能够自发进行放射性衰变。

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