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科學(xué)研究的基本粒子——原子
原子是化學(xué)變化中的最小微粒。是人類(lèi)最經(jīng)典的、使用最為廣泛的基本假設(shè)。原子的假設(shè),可用來(lái)精確的解釋物理學(xué)中力學(xué)、熱力學(xué)、光學(xué)、量子力學(xué)、統(tǒng)計(jì)力學(xué)等等幾乎物理方方面面的問(wèn)題,以及同為自然科學(xué)的生物學(xué)(用物理學(xué)家的眼光看,一切生物過(guò)程都是原子的運(yùn)動(dòng))、化學(xué)(化學(xué)可以使用量子力學(xué)等解釋)等等,在未來(lái),或許會(huì)延伸到各個(gè)學(xué)科。
原子的假設(shè)建立時(shí)是基于人類(lèi)直觀的感覺(jué)-物質(zhì)的粒子性。但在物質(zhì)波動(dòng)性上也可以神奇地找到它的影子。也許就是因?yàn)樵拥募僭O(shè),使物理學(xué)有現(xiàn)在這樣輝煌的成果。
原子可看作地球一樣大的體育館里的一顆乒乓球(原子半徑的數(shù)量級(jí)在10的-10次方),研究原子的方法也好比在這個(gè)體育館里放置10的23次方以上的乒乓球,并且讓這些球不停地跳動(dòng)起來(lái)。
原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成,更外層有電子圍著原子核高速轉(zhuǎn)動(dòng).
原子是構(gòu)成自然界各種元素的基本單位,由原子核和核外軌道電子(又稱(chēng)束縛電子或繞行電子)組成。原子的體積很小,直徑只有10的-8次cm,原子的質(zhì)量也很小,如氫原子的質(zhì)量為1.673 56*10的-24g,而核質(zhì)量占原子質(zhì)量的99%以上。原子的中心為原子核,他的直徑比原子的直徑小很多。
原子核帶正電荷,束縛電子帶負(fù)電荷,兩者所帶電荷相等,符號(hào)相反,因此,原子本身呈中性。束縛電子按一定的軌道繞原子核運(yùn)動(dòng),當(dāng)原子吸收外來(lái)能量,使軌道電子脫離原子核的吸引而自由運(yùn)動(dòng)時(shí),原子便失去電子而顯電性,成為離子。
原子是構(gòu)成元素的最小單元,是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一個(gè)層次.原子一詞來(lái)自希臘文,“意思是不可分割的.”公元前4世紀(jì),古希臘物理學(xué)家德謨克利特提出這一概念,并把它當(dāng)作物質(zhì)的最小單元,但是差不多同時(shí)代的亞里士多德等人卻反對(duì)這種物質(zhì)的原子觀,他們認(rèn)為物質(zhì)是連續(xù)的,這種觀點(diǎn)在中世紀(jì)占優(yōu)勢(shì),但隨著科學(xué)的進(jìn)步和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展,物質(zhì)的原子觀在16世紀(jì)之后又為人們所接受,著名學(xué)者伽利略、笛卡兒、.牛頓等人都支持這種觀點(diǎn).著名的俄國(guó)化學(xué)家門(mén)捷列夫所發(fā)現(xiàn)的周期律指出各種化學(xué)元素的原子間相互關(guān)聯(lián)的性質(zhì)是建立原子結(jié)構(gòu)理論時(shí)的一個(gè)指導(dǎo)原則.從近代物理觀點(diǎn)看,原子只不過(guò)是物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一個(gè)層次,這個(gè)層次介于分子和原子核之間。
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