① 原子的物理性质
原子的物理性质:
1、放射性
每一种元素都有一个或多个同位素拥有不稳定的原子核,从而能发生放射性衰变,在这个过程中,原子核可以释放出粒子或电磁辐射。当原子核的半径大于强力的作用半径时,放射性衰变就可能发生,而强力的作用半径仅为几飞米。
最常见的放射性衰变如下:
α衰变:原子核释放一个α粒子,即含有两个质子和两个中子的氦原子核。衰变的结果是产生一个原子序数低一些的新元素。
β衰变:弱相互作用的现象,过程中一个中子转变成一个质子或者一个质子转变成一个中子。前者伴随着一个电子和一个反中微子的释放,后者则释放一个正电子和一个中微子。所释放的电子或正电子被叫做β粒子。因此,β衰变能够使得该原子的原子序数增加或减少一。
γ衰变:原子核的能级降低,释放出电磁波辐射,通常在释放了α粒子或β粒子后发生。
2、磁矩
基本微粒都有一个固有性质,就像在宏观物理中围绕质心旋转的物体都有角动量一样,在量子力学中被叫做自旋。但是严格来说,这些微粒仅仅是一些点,不能够旋转。自旋的单位是约化普朗克常数,电子、质子和中子的自旋都是½。在原子里,电子围绕原子核运动,所以除了自旋,它们还有轨道角动量。而对于原子核来说,轨道角动量是起源于自身的自旋。
3、能级
原子中,电子的势能与它离原子核的距离成反比。测量电子的势能,通常的测量将让该电子脱离原子所需要的能量,单位是电子伏特(eV)。在量子力学模型中,电子只能占据一组以原子核为中心的状态,每一个状态就对应于一个能级。最低的能级就被叫做基态,而更高的能级就被叫做激发态。
4、态
物质很多不同的相态之中都存在原子,这些相态都由一定的物理条件所决定,例如温度与压强。通过改变这些条件,物质可以在固体、液体、气体与等离子体之间转换。在同一种相态中,物质也可以有不同的形态,例如固态的碳就有石墨和金刚石两种形态。
(1)原子物理中原子怎么表示扩展阅读:
原子的重要参数:
1、质量数
(mass number)由于质子与中子的质量相近且远大于电子,所以用原子的质子和中子数量的总和定义相对原子质量,称为质量数。
2、相对原子质量
原子的静止质量通常用统一原子质量单位(u)来表示,也被称作道尔顿(Da)。这个单位被定义为电中性的碳12质量的十二分之一,约为1.66×10⁻²⁷kg。氢最轻的一个同位素氕是最轻的原子,重量约为1.007825u。一个原子的质量约是质量数与原子质量单位的乘积。最重的稳定原子是铅-208,质量为207.9766521u。
3、摩尔(mole)
就算是最重的原子,化学家也很难直接对其进行操作,所以它们通常使用另外一个单位摩尔。摩尔的定义是对于任意一种元素,一摩尔总是含有同样数量的原子。
② 质子和中子怎么看
楼上的错了啊!
左上角那个是质量数,表征的是原子核中核子的个数!——这个质量数一般用A表示,早期文献也有顺手把这个数写在右上角的,但是现在规范化后已经不这么写了。看上世纪50~60年代出版的书的时候,偶尔你能看到质量数写在右上角的写法。
左下角的是质子数,用Z表示。
右下角的有两个意思,如果那个数和Z的和等于A的话,那个数表示的是中子数,用N表示,即Z+N=A,这一般在原子核物理中较为常见;而原子物理中,这个位置的数也用来表示分子中的原子个数,如H2。
右上角的数通常会在后边跟“+”或“-”,表示粒子/离子带的电荷数!
③ 怎样认识原子
人们对原子的认识有着一段漫长的历史。仅从英国化学家道尔顿原子学说的提出到丹麦原子物理学家玻尔原子模型的建立,就足足用了一百多年的时间。根据现代科学观点,原子和分子一样都是构成物质的一种粒子,相同或不相同的原子也是构成分子的一种粒子。
原子虽小,但也有其质量、大小和间隔,同种原子性质相同,不同种原子性质不相同。原子和分子一样也在不停地运动。
原子既具有可分性又具有不可分性。说原子具有不可分性是有前提条件的,即在一般化学反应中原子具有不可分性。因为,化学变化的过程,就是原子的化分和化合的过程,在整个化学变化过程中,原子的种类和每一种原子的原子个数都没有变。也就是说,原子是化学变化中的基本单位,原子在化学变化中是不可分的。原子是“化学变化中的最小微粒。”
也有人会这样说:原子在化学变化中有的失去电子,有的得到电子,这不叫变化吗?这是一种变化,但从元素的观点看,这些变化仅仅是核外电子运动状态(特别是最外层电子的运动状态)发生了变化,而原子核的组成并没有发生变化,没有转变成其他元素的原子。原子核组成没有变就说原子没有被破坏,仍然是原来元素的原子。这里说的“最小微粒”是指原子核不发生变化,原子所属元素种类不变而言的。说原子不可分性也是这个意思。
人们在生产实践和科学实验中,经过一系列重大发现,把一向认为“原子不可再分”的说法打破,剥开了原子的“表皮”,雄辩地证实了:原子的内部还有复杂的结构。原子是可分的。
原子由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的。由于原子核所带正电量和核外电子负电量相等,但电性相反,因此原子不显电性。居于原子中心的原子核又是由质子和中子构成的。电子、质子、中子都属“基本粒子”。到现在为止,已发现“基本粒子”三十多种。
“基本粒子”还能不能再分?科学实验证明,“基本粒子”也和分子、原子一样可以再分,因为它们同样有着复杂的结构。这些事实充分说明了,原子是可分的,这是绝对的、无条件的;而原子不可分,则是相对的、有条件的。因此,只能说:“原子是化学变化中的最小粒子”。
④ 原子物理的z是什么意思
原子物理的z是什么意思:
Z为原子X的原子序数(=质子数=核外电子数)。
⑤ 原子物理
原子由中间的原子核和原子核外的电子级成,而原子核又由带正电的质子和不带电的中子组成,因为质子是一种带一价正电荷的粒子,而电子是一种带一价负电荷的粒子,而原子的质子个数一般来说和电子的个数是相等的,所以,一般看来原子是不带电的。
⑥ 原子实是什么意思
原子核与原子实
原子核与原子实是原子物理学中的两个基本概念,它们既有一定的联系又有一定的差别.为此,这里我们特把“原子实”概念作一系统介绍,旨在使有些读者能明晓原子实概念的全部内涵和外延,进而找出原子核与原子实的区别和联系.
原子核是原子的中心体,它的存在早在1911年为卢瑟福的
粒子散射实验所证实.原子核由带正电的质子和中性的中子(统称孩子)组成,它们靠核力的作用结合在一起,一般成为一个稳定的结合体.
原子核的形状接近于球形,通常以原子核的半径表示原子核的大小,其数量级为
米,具体可按公式:
来计算.式中R为原子核的半径(核力作用半径),
可近似地看作常数,测定值为
米,A是所论原子核的质量数.
自然界中存在的元素大多数具有稳定的原子核,但原子序数很高的重元素,其原子核很不稳定.另外,用高能粒子轰击稳定的原子核可产生人造原子核.现在已知的原子核已超过2500种,其中约有300种是稳定的,其余全不稳定.
根据“行星式原子模型”,任何元素的原子都是由一个原子核和核外按一定规律分布在一系列轨道上绕核运动的电子组成.那么,“原子实”到底是指什么呢?简言之,原子实就是指原子中除价电子外的其余部分.原子的价电子一般是指原子最外层能参加化学键的电子.
原子序数等于原子中的电子总数,现在可以列成如此整齐的形式决不是偶然的,这代表着原子中电子有规则的组合.在这些组合中有一个共同点,就是在一个完整的结构之外还多余一个电子.这个完整而稳固的结构称为原子实.如锂的原子实就由其原子核和核外两个电子构成,钠的原子实就由其原子核和核外10个电子构成,其余类推.
碱金属原子一切内层电子都沿着对称的轨道绕核运动,因而平均说来,可以认为它们的电荷均匀分布在以原子核为中心的一个或几个半径不同的球面上,负电荷中心重叠在原子中心(即正电荷中心),对于处在最外层的价电子来说,它们起着对原子核的正电荷屏蔽的作用.因此,我们可以近似地假定这Z-1个电子与原子核一起构成一个带有正电荷+e的“整体”.显然,对于这种情况,屏蔽常数
就是Z-1,有效核电荷
,而这里的所谓“整体”就是上述所定义的“原子实”,只不过是从电特性的等效角度看问题而已.由此可见,从电传性的等效角度看,“原子实”可等效于一个原子核,此原子核的核电荷就是有效核电荷
.式中屏蔽常数
的估计已由斯莱特(Slater,J•C,1900~)根据光谱数据归纳出一套方法.
概括起来说,原子核和原子实有以下几点联系和区别:
(1)原子核和原子实两者都包含正电荷且都是原子的组成部分,但原子核不包括负电荷而原子实一般包括负电荷,且负电荷数总是小于正电荷数.
(2)从电特性的等效角度看,原子实是一个等效的原子核,而真正的原子核又是一个特殊的原子实.譬如,氢原子的原子核对它的外层价电子来说,就是一个特殊的原子实(不包括负电荷).
(3)原子实由原子核和除掉某一最外层价电子外的其他核外电子组成,放它是一个介于原子核和原子之间的完整而稳固的结构整体.
(4)原子核具有衰变现象(包括人工的).另外,原子核还能产生裂变(重核)和聚变(轻核),从而获得巨大的原子能.原子实作为一个等效的原子核,具有一种特殊的现象——原子实的极化,原子实极化的强弱程度与原子实外的价电子轨道形成的形状和能量大小有关密切联系.
⑦ 原子物理中原子基态如何表示
钠原子有11个电子。第一层能容纳两个(1s2),第二层能容纳8个(2s2p6),剩下的1个能存在的最低能级就是3s了,所以基态是3s
⑧ 原子物理学的原子量
原子量有两种:原子原子量和元素原子量。原子原子量是原子以碳单位为质量单位(见“原子质量单位”)量度的原子质量,是一种相对质量。如12C原子的原子量为12.000000,13C原子的原子量为13.008665。而通常所说的化学元素的原子量是指该元素在自然界存在的同位素混合物的平均原子量,跟混合物中各成分的占有率直接有关。
元素原子量的计算公式为:元素原子量,其中mi,λi分别为第i种同位素的原子量和它在混合物中的占有率,r为同位素的种数。如自然界的碳,是三种同位素12C、13C、14C的混合物,分别占98.892%,1.108%,12×10-10%,因此,碳元素的原子量是12×98.892%+13×1.108%=12.011,而不是整数12,这就是元素周期表中列出的碳原子量。若某元素没有天然同位素,则该元素原子量就是该原子的原子质量(以碳单位为质量单位)。如钠原子只有一种23Na,则钠元素的原子量就是钠原子的原子量22.98977。
1962年以前物理学中曾经用16O原子质量的1/16作为物理学中原子质量单位,这是物理学中的氧单位。而在化学中仍采用天然同位素混合物(由16O和微量的17O、18O组成)的平均质量的1/16为化学中原子质量单位,称为化学中的氧单位(即1.6734×10-27kg),这是对原子质量的两种标度。按照物理标度,氧元素的原子量为整数16,而按照物理标度,则为16.004462。自然界中氧的同位素组成,在海水中与在空气和岩石中不一样,因此氧单位的化学标度不够严格。从1962年起物理学和化学统一用碳单位为原子质量单位,解决了物理学和化学中标度不一致的问题。采用碳单位还有其他好处,如可用质谱仪测量质量,准确度很高;碳能生成很多含碳原子的分子、离子,便于用质谱仪测量,将12C和很多元素的离子的质量进行精确比较,从而确定其原子量;用12C为标准,对原来的原子量的修正值也不大。
“原子量”现已更名为“相对原子质量”。
⑨ 原子和原子核分别是由什么组成的
原子还不是物质不能再分的最小微粒。原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子组成的。电子围绕着原子核运动着。
原子核也不是不可分化的,它是由质子和中子组成的,质子带一个正电荷,中子是不带电的中性粒子。