[/ caption] Мы знаем, что атомы - это части элемента, которые не могут быть разбиты естественным путем. Но какова же структура атома? Представление о существовании атомов было впервые написано в Древней Индии в VI веке до нашей эры. Теория оставалась только теорией до конца 19 века. По мере развития микроскопов и спектрометров ученые смогли лучше разрабатывать свои теории и, наконец, наблюдать мелкомасштабную структуру элементов.
Атомы состоят из трех частиц: протонов, электронов и нейтронов. Электроны - самые маленькие и легкие из трех частиц, и они имеют отрицательный заряд. Протоны намного тяжелее и крупнее электронов. Протоны имеют положительный электрический заряд. Нейтроны такие же большие и массивные, как протоны, но совсем не имеют электрического заряда. Каждый атом содержит эти частицы в разном количестве. Чтобы точно понять, насколько мал атом, вы должны знать, что размер отдельного атома водорода составляет 5 x 10.-8мм в диаметре. Чтобы заполнить пространство одной из букв на этой странице, потребуется не менее 60 миллионов атомов водорода.
Самый простой атом - это атом водорода: 1 электрон и один протон. В каждом стабильном нейтрально заряженном атоме столько же протонов, сколько электронов. Эти частицы работают вместе как два магнита с противоположными электрическими зарядами, притягивая друг друга. Причина, по которой они не сталкиваются вместе, заключается в том, что электрон постоянно вращается вокруг ядра (обычно это комбинация протон / нейтрон, но водород, однозначно, не содержит никаких нейтронов). Центробежная сила электрона удерживает его на постоянном расстоянии от ядра. На самом деле представление электрона вращающимся вокруг ядра несколько ошибочно. Электроны действуют как волны. Так они видны на спектрометре. Их просто легче представить как вращающихся вокруг.
Атомы могут иметь электрический заряд, положительный или отрицательный. Это происходит, когда атом получает или теряет электроны. Число протонов в атоме никогда не меняется. Больше электронов означает отрицательный заряд, а меньшее - положительный. Если у атома есть электрический заряд, он называется ионом. В ионе атомный номер и атомная масса не отличаются от исходного. Если атом получает или теряет нейтроны, он становится изотопом. Вспомните атом водорода, о котором я упоминал ранее. К его протону не было присоединено нейтрона. Если он получает нейтрон, он становится изотопом под названием дейтерий. Поскольку атомная масса представляет собой сумму протонов и нейтронов, изотоп будет иметь другую атомную массу, но тот же атомный номер, что и исходный атом.
Хорошо, это очень простое представление структуры атома. У Университета Колорадо есть интересный веб-сайт, который поможет вам понимать более сложные версии атомов . Здесь, в Universe Today, у нас есть отличная статья о многих теоретических моделях атома. Мы обсуждали ионы. Astronomy Cast предлагает хороший эпизод о межзвездных путешествиях с использованием ионного двигателя .
Источники:
Википедия
ГГУ Гиперфизика
