带微积分的物理学/现代/原子

原子

直到最近，原子被认为是物质的基本组成部分，在本教科书中，我们将把它视为物质的基本组成部分。

原子由三种类型的粒子组成：电子、质子和中子。

质子和中子包含在原子中心的极小体积内，称为原子核。质子具有 +1e 的净正电荷，其中e 是基本电荷单位，大约等于 $1.6\times 10^{-19}$ 库仑。中子没有净电荷，其质量略微大于质子。

电子绕原子核运行，具有 -1e 的净负电荷。它们的质量远小于质子和中子，因此在确定原子的质量时通常会忽略电子。

从微观角度来看，电子与原子核的距离是惊人的。如果我们将氢原子（1 个电子和 1 个质子）的直径设为大约 1 埃（1 埃是 $10^{-10}$ 米），那么原子核的近似直径是 $10^{-15}$ 米。用更熟悉的方式来说，如果原子核的直径是一英寸，那么第一个电子将距离原子核大约 830 英尺。

质量

质子：$1.6726\times 10^{-27}$ 公斤

中子：$1.6749\times 10^{-27}$ 公斤

电子：$9.1094\times 10^{-31}$ 公斤

电荷

质子：+1e

电子：-1e

中子：0

其中e=$1.6022\times 10^{-19}$ 庫侖