原子核比原子小多少,如果把原子比做地球,原子核會有多大?

遺忘的舊時光

大部分人都知道原子由原子核與核外電子構成,而且原子核的質量佔了整個原子的大多數,但具體原子核在原子中有多大,和整個原子比較又如何這確實不容易想象!

原子模型的發展過程

其實問這樣的問題並沒有什麼顯的沒文化這一說,因為回頭看看物理學史許多科學家在這個問題上也是“摸不著頭腦”。


關於原子內部到底是什麼樣的情況,科學家曾提出了多個模型,最早的道爾頓模型認為原子就是一個實心球!連原子核的概念都沒有,就不用討論這個問題了。


緊接著湯姆孫模型出現電子也終被發現,這種模型認為原子是球形膠凍狀。而且電子與原子核的分佈實在看不懂、、、。而在盧瑟福模型出現後才有了在原子中心,有一個帶正電的、體積很小的,幾乎集中了全部原子質量的原子核的概念。

隨後他的學生進一步將其完善形成了現在我們中學物理所學的波爾模型


現代理論又進一步對原子模型進行優化,提出了—電子雲模型!

原子核與整個原子相比

接下來我們的討論就建立在電子雲模型的基礎上!據現代研究表明原子核的體積極小!直徑只有10^-15m~10^-14m,只佔原子體積的幾千億分之一!但是它的質量卻不容忽視,它佔了

99.96%以上原子的質量,可以說是個頭雖小但有乾貨呀!


並且原子核的密度也極大,10^17kg/m3相當於一立方米可以裝下一百萬億噸的原子核!!!其實也能想象畢竟是強相互作用將其“壓”到一塊的!


說了這些數據你會發現它與太陽在太陽系的情況十分相似,太陽也佔太陽系總體質量的99.86%。所以如果真的要按比例放大縮小的話,原子核在原子的情況就相當於太陽在太陽系的情況!相當於整個大體育館中的一顆彈珠!(可能還要小)


你還有哪些形象的比喻,評論留言讓大家看見你的想法!!


科學認識論

原子是由原子核和繞核運動的電子構成。原子是由中子和帶正電荷的質子構成。需要注意的是電子是由電子雲的形式圍繞原子核運動的。見下圖。


氦原子結構示意圖。圖中灰色部分為電子雲。質子以粉紅色、中子以紫色表示。

質子的質量為1.6726×10∧−27kg,是電子質量的1836倍,中子的質量稍微大一點,為1.6929×10∧−27kg,電子質量的1839倍,原子核的質量佔原子總質量的99.9%。

如果地球是一個原子,原子核可能只有一座山這麼大。實際上,如果把太陽系比作一個原子比較合適,太陽就像原子核一樣,佔太陽系總質量的99.86%……


講科學堂

這是哈佛大學教米哈伊爾·盧金專訪一段原話“我們通過精心挑選的激光束來照射特定的一個原子的過渡,並且它們的頻率需要保持在非常嚴格的控制下。在這種激發能量的狀態下,原子實際上會變得非常大,並且由於這個原子尺寸,原子之間開始相互作用,或者換句話說:彼此交談。”

本著有關原子的問題,決不放過的精神,雖然有答非所問之嫌。開篇兩個視頻,下面全靠實驗,這是孔徑光柵顯微鏡拍攝的石墨烯原子

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孔徑光柵顯微鏡拍原子

謝謝悟空。題主這個問法比較有個性,與眾不同,不過這種問法不太好,為什麼呢?因為地球太大,我們無法想象地球有多大,所以比較起來沒有一個感性上的認知。





我們通常會打這樣的比方,比方原子有北京的鳥巢體育館那麼大,那麼原子核有多大呢?原子核就相當於體育館中間操場上放置的一個鉛球那麼大。這樣的比方呢,我感覺比題主的比方更容易讓人感知原子與原子核的大小比例關係。



原子和分子直徑的數量級為10的-10次方,而原子核的直徑數量級為10的-15次方。數量級上原子是原子核的10萬倍。而電子的質量與體積非常的小,因此原子內部是非常空曠的。電子繞著原子核高速的旋轉,但是沒有固定的軌道,只有統計方面的規律,例如在某個區域出現的頻率比較高,就表現為不同的電子雲,原子也就對應表現為不同的能級。





(氫原子電子雲)

當然我的認識還比較淺薄,歡迎大家批評指正,謝謝。


中學物理教師平哥


平常我們所說的原子是由原子核和電子組成的,電子圍繞著原子核運動。

原子核是原子體積的幾千億分之一,直徑約為1E-14米到1E-15米,原子直徑約為1E-10米,原子核直徑是原子直徑的萬分之一到十萬分之一,原子核到電子的距離是原子核直徑的五千倍到一萬倍以上。


假如我們把原子放大到地球那麼大的話,那麼原子核也就相當於一個十幾平方的屋子那麼大。在原子核的空間裡面,濃縮了原子99.96%以上的原子質量,圍繞著原子核運動的電子質量小到幾乎可以忽略。

我大家都知道所有的物質都是經由原子所構成,但是我們大家每天所觸摸到的物體卻不是原子,而是原子核與電子層的斥力。


拉拉酋長

從數字的角度來看

原子的半徑比原子核的半徑大了10萬倍,所以原子的體積約為原子核的10^15倍

地球直徑為12756千米,那麼相應原子核也就會有63米。

你要知道的是,原子99.9%的質量都集中在原子核,而核的密度為10^17kg/m^3

而且電子也不是簡單的繞原子核旋轉(不是行星繞太陽那樣),而是電子運動沒有固定軌跡,但電子運動是有規律的。(不能用牛頓定律描述)


量子貓


知對知錯學物理

原子核直徑約10的負14次方m至10的負16次方m,原子直徑約10的負10次方m。原子直徑比原子核直徑大萬倍到百萬倍。為了形象理解,我們拿中國貴州省內的天眼fast做個參照,它的直徑是500m。把一粒圓珠筆心,一個乒乓球,一個籃球🏀分別放在fast的中心,我們都可以看作原子模型,這些模型的心體直徑比例都能接近不同原子的情況。



如果非要用地球比做原子,那麼地心裡的核大約是10m到1000m大的球體。


懶懶的天am

元素是不是有很多種 那原子是不是也有很多種 不同元素的原子大小一樣嗎,甚至同一元素的原子大小都不一樣 原子是由原子核和核外電子組成 而電子圍繞原子核為核心以不同半徑在高速旋轉,所以電子的數目影響著原子的大小。原子核好像是通過電子轟炸偏轉才發現的。所以我認為,原子核大部分是以能量級別存在的空間 而原子核擇非常小。就像銀河系一樣,所有的星球都圍著太陽轉,而中間存在的是萬有引力。原子核就像太陽一樣,所有的星球小行星就是電子,整個銀河系就是原子核,這樣你就可以想象原子核和原子之間的大小了。


Makeonesway

把太陽系比作原子,太陽就是原子核。

把地球比作原子,那麼原子核不會大於一座山,也可能一間房子那麼大。也就是中子星的密度。


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