帶微積分的物理學/現代/原子

原子

直到最近，原子被認為是物質的基本組成部分，在本教科書中，我們將把它視為物質的基本組成部分。

原子由三種類型的粒子組成：電子、質子和中子。

質子和中子包含在原子中心的極小體積內，稱為原子核。質子具有 +1e 的淨正電荷，其中e 是基本電荷單位，大約等於 $1.6\times 10^{-19}$ 庫侖。中子沒有淨電荷，其質量略微大於質子。

電子繞原子核執行，具有 -1e 的淨負電荷。它們的質量遠小於質子和中子，因此在確定原子的質量時通常會忽略電子。

從微觀角度來看，電子與原子核的距離是驚人的。如果我們將氫原子（1 個電子和 1 個質子）的直徑設為大約 1 埃（1 埃是 $10^{-10}$ 米），那麼原子核的近似直徑是 $10^{-15}$ 米。用更熟悉的方式來說，如果原子核的直徑是一英寸，那麼第一個電子將距離原子核大約 830 英尺。

質量

質子：$1.6726\times 10^{-27}$ 公斤

中子：$1.6749\times 10^{-27}$ 公斤

電子：$9.1094\times 10^{-31}$ 公斤

電荷

質子：+1e

電子：-1e

中子：0

其中e=$1.6022\times 10^{-19}$ 庫侖