Где Z – число протонов, которое равно заряду ядра; N – число нейтронов.

СТРОЕНИЕ АТОМЫХ ЯДЕР. ВОЛНОВЫЕ И КОРПУСКУЛЯРНЫЕ СВОЙСТВА МИКРООБЪЕКТОВ

Атом – электронейтральная микрочастица, состоящая из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов. Ядро атома состоит из двух типов частиц (нуклонов) – протонов и нейтронов. Основные характеристики данных элементарных частиц приведены в табл. 1. Линейные размеры атома составляют ~ 10^{-8 м, а ядер ~ 10-13} ¸ 10^{-12 м.}

Таблица 1

Основные характеристики некоторых элементарных частиц

Основная масса атома сосредоточена в ядре и характеризуется массовым числом А, которое определяют по формуле

А = Z + N (1)

где Z – число протонов, которое равно заряду ядра; N – число нейтронов.

Заряд ядра – главная характеристика атома, которая определяет число электронов, находящихся в атоме и совпадает с порядковым номером элемента в периодической системе Д.И. Менделеева. Атомы с одинаковыми значениями Z, но различными значениями А и N называются изотопами. Например, известны следующие изотопы кислорода: , , . Атомы, обладающие одинаковыми N, но различными Z и А, являются изотонами (например: , , ). Если же атомы имеют одинаковые значения А, но различаются числами Z и N, то их называют изобарами (например: , , ).

Относительная атомная масса элемента является средней величиной массовых чисел его природных изотопов с учетом их распространенности в природе.

Современная теория строения атома основана на законах квантовой механики, согласно которым движущимся микрообъектам присуща двойственная природа: они являются частицами, но имеют волновой характер движения. Математически корпускулярно-волновой дуализм микрообъектов выражается уравнением де Бройля

, (2)

где l - длина волны, м; h – постоянная Планка (h = 6,63×10^-34 Дж×с); m – масса микрочастицы, кг; v – скорость движения микрочастицы, м/с.

Из волновых свойств микрообъектов следует принцип неопределенности Гейзенберга: