初中物理/原子

原子和分子

自古以来人类就在不断地探究物质构成的奥秘。古希腊哲学家德谟克利特（希腊语：Δημόκριτος ）提出了最早的原子论，他认为物质是不连续的，分到最后是一些不可再分的颗粒，他把这种构成物质的颗粒叫做原子，在古希腊文中的意思是“不可再分的颗粒”。从17世纪至18世纪，化学家发现了几十种元素的原子，例如氧(O)、氢(H)、碳(C)。多个原子又结合成许多物质的分子，例如两个氢原子组成一个氢气分子，一个氧原子和两个氢原子组成一个水分子。有些物质的分子是由单个原子构成的，例如氦(He)分子就是一种单原子分子。

原子模型

葡萄干蛋糕模型

19世纪末，英国物理学家汤姆生（J.J. Thomson）在实验中发现原子中存在着带负电的粒子，他把这种粒子叫做电子。电子的发现打破了原子是坚固的，不可再分的最微小粒子的观念，随之而来的问题是：原子是全部由带负电的电子组成的吗？这显然是不可能的，因为原子是不带电的(电中性)。因此，汤姆生设想原子中必定有等量的正电荷存在，而正电荷像液体一样均匀地分布在原子里，电子则“浸”在其中，这一模型被人们称为“葡萄干蛋糕模型”。

原子行星模型

汤姆生的学生英国物理学家卢瑟福（E. Rutherford）在实验中发现原子中全部正电荷和绝大部分质量都集中在原子内一个极小的空间区域，称为原子核。他设想电子像行星环绕太阳运转一样在原子核外绕原子核旋转，“行星模型”否定了“葡萄干蛋糕模型”，但也并不是完美的。

*电子云模型

以后的实验进一步表明，原子中的电子不像行星环绕太阳旋转时那样有固定的轨道，而是形成电子云。

原子核

20世纪30年代，物理学家在实验中又发现原子核内除了带正电的质子外，还有一种质量与质子相同、但不带电的粒子，他们把这种粒子叫做中子。

因此，原子核是由带正电的质子和不带电的中子组成的，质子和中子统称为核子。原子是由原子核和分布在核外带负电的电子所组成的。大部分原子的大小（直径）约为10⁻¹⁰米，而原子核只有10⁻¹⁵-10⁻¹⁴米。

核能

蕴藏在原子核中的能量叫做核能。