ஒரு ஆட்டம் உள்ள வெற்று இடத்தை கணக்கிடுதல் (எளிய ஹைட்ரஜன் ஆட்டம் கருதுகிறது)

அனைத்து ஒரு அணு பற்றி, அணுக்கள் அடிப்படை அடிப்படை அலகுகள் மற்றும் கூறுகளின் வரையறுக்கும் கட்டமைப்பு ஆகும். அணுக்கள் மூன்று துகள்கள் கொண்டிருக்கும்: புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள். அணுவின் மையத்தில் புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் எலக்ட்ரான்களைக் காட்டிலும் கனமானவை, அவை அணுக்கரு என அழைக்கப்படுகின்றன. எலெக்ட்ரான்கள் மிகவும் இலகுரக மற்றும் கருவில் சுற்றுப்பாதை ஒரு மேகம் உள்ளன. எலக்ட்ரான் மேகம் மையக்கருவை விட 10,000 மடங்கு அதிகமாக உள்ளது. புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்கள் ஏறக்குறைய ஒரே வெகுஜனத்தைக் கொண்டிருக்கின்றன. இருப்பினும், ஒரு புரோட்டான் 1,800 எலக்ட்ரான்களுக்கு மேல் எடையைக் கொண்டிருக்கிறது. அணுக்கள் எப்போதும் சமமான புரோட்டான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டிருக்கின்றன, மேலும் புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை பொதுவாக அதே அளவுதான். அணுவில் ஒரு புரோட்டானைச் சேர்ப்பது ஒரு புதிய உறுப்பை உருவாக்குகிறது, அதே நேரத்தில் நியூட்ரான் ஒரு ஐசோடோப்பு அல்லது அணுவின் கனமான பதிப்பை உருவாக்குகிறது. கரு அணுக்கள் 1911 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன, ஆனால் அதன் பாகங்கள் 1932 வரை அடையாளம் காணப்படவில்லை. கிட்டத்தட்ட அணுவின் அனைத்து அணுவும் கருவில் இருக்கும். இந்த மையம் "வலுவான சக்தியாக", நான்கு அடிப்படை சக்திகளில் ஒன்றாகும். புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களுக்கிடையிலான இந்த விசை மின்சக்தி விதிகளின் படி மறுபரிசீலனை மின் சக்தியை வெற்றிகொள்வதால், புரோட்டான்களை வேறுவிதமாக விலக்குகிறது. புரோட்டான்கள் அணுக்கரு அணுக்களுக்குள் புரோட்டான்கள் சாதகமாகக் கணக்கிடப்படுகின்றன. அவர்கள் 1911 மற்றும் 1919 ஆம் ஆண்டுகளுக்கு இடையில் நடத்தப்பட்ட பரிசோதனையில் ஏர்னஸ்ட் ரூதர்போர்ட்டால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. அணுவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை என்ன கூறுபாடு என்பதை வரையறுக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, கார்பன் அணுக்களுக்கு ஆறு புரோட்டான்கள் உள்ளன, ஹைட்ரஜன் அணுக்கள் ஒன்று மற்றும் ஆக்சிஜன் அணுக்கள் எட்டு ஆகும். ஒரு அணுவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை அந்த உறுப்பின் அணு எண் என குறிப்பிடப்படுகிறது. ஒரு அணுவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை மேலும் உறுப்புகளின் இரசாயன நடத்தை தீர்மானிக்கிறது. உறுப்புகளின் கால அட்டவணை அட்டவணை அணு எண் அதிகரிக்கும் பொருட்டு கூறுகளை ஏற்படுத்துகிறது. புரோட்டான்கள் குவார்க்குகள் என்று அழைக்கப்படும் பிற துகள்களால் செய்யப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு புரோட்டானிலும் மூன்று குவார்க்குகள் உள்ளன - இரண்டு "மேல்" குவார்க்குகள் மற்றும் ஒரு "கீழே" குவார்க் - அவை குளுகோஸ் என்று அழைக்கப்படும் பிற துகள்களால் ஒன்றாக வைக்கப்படுகின்றன. எலக்ட்ரான்கள் எலக்ட்ரான்கள் ஒரு எதிர்மறை கட்டளையைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் மின்னோட்டமாக சாதகமான முறையில் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட புரோட்டான்களை ஈர்க்கின்றன. எலெக்ட்ரான்கள் அணுவியல் அணுக்கருவை சுற்றியுள்ள பாதைகளில் அழைக்கப்படுகின்றன. அணு சுற்றியுள்ள உள்ளார்ந்த சுற்றுப்பாதைகள் கோள வடிவமானவை, ஆனால் வெளிப்புற சுற்றுப்பாதைகள் மிகவும் சிக்கலானவை. அணுவின் எலக்ட்ரான் கருவி என்பது ஒரு unexcited அணுவில் எலக்ட்ரான்களின் இடங்களின் சுற்றுப்பாதை விளக்கமாகும். எலக்ட்ரான் கட்டமைப்பு மற்றும் இயற்பியல் கொள்கைகளைப் பயன்படுத்தி, வேதியியலாளர்கள் உறுதிப்பாடு, கொதிநிலை புள்ளி மற்றும் கடத்துத்திறன் போன்ற அணுக்களின் பண்புகளை கணிக்க முடியும். பொதுவாக, வெளிப்புற எலெக்ட்ரான் குண்டுகள் வேதியியலில் முக்கியமானவை. உள்ளக எலக்ட்ரான் ஷெல் குறியீட்டை அடைப்புக்குறிக்குள் மிகுந்த வாயுக்கான குறியீடாக நீண்டகால சுற்றுப்பாதை விளக்கத்தை மாற்றுவதன் மூலம் பெரும்பாலும் குறைக்கப்படுகிறது. இந்த வழிமுறையானது பெரிய மூலக்கூறுகளுக்கான விளக்கத்தை எளிதாக்குகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, பெரிலியம் (Be) க்கான எலக்ட்ரான் கட்டமைப்பு 1s22s2 ஆகும், ஆனால் அது [அவர்] 2s2 என எழுதப்பட்டுள்ளது. [அவர்] ஒரு ஹீலியம் அணுவில் உள்ள அனைத்து எலக்ட்ரான் சுற்றுப்புறங்களுக்கு சமமானதாகும். கடிதங்கள், கள், பி, டி, மற்றும் எஃப் ஆர்பிட்டால்கள் வடிவத்தை நிர்ணயிக்கின்றன, மேலும் மேற்பரப்பில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் கொடுக்கிறது. நியூட்ரான்களும் நியூட்ரான்கள் அணுக்கரு அணுக்களுக்குள் காணப்படும் மாற்றப்படாத துகள்கள். ஒரு நியூட்ரான் வெகுஜனம் ஒரு புரோட்டானைவிட சற்று பெரியது. புரோட்டான்களைப் போலவே நியூட்ரான்களும் குவார்க்குகளால் உருவாக்கப்பட்டன - ஒன்று "மேல்" குவார்க் மற்றும் இரண்டு "கீழே" குவார்க்குகள். 1932 இல் ஜேம்ஸ் சாட்விக் என்பவரால் நியூட்ரான்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. அது கிட்டத்தட்ட எல்லாமே. ஹைட்ரஜன் அணு உண்மையில் உண்மையில் எவ்வளவு காலியாக உள்ளது என்பதைப் பார்ப்போம். ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு ஒரு ஒற்றை எலெக்ட்ரானால் வட்டமிட்ட ஒற்றை புரோட்டானிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகிறது. ஹைட்ரஜன் அணு எவ்வளவு பெரியது? ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவின் ஆரம் போஹ் ஆரம் என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது 529 × 10-10 மீட்டர் ஆகும். ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு சுமார் 6.2 × 10-31 கன மீட்டர் அளவு உள்ளது. ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு மையத்தின் புரோட்டான் எவ்வளவு பெரியது? ப்ரோட்டான்கள் சுமார் 8 × 10-15 மீட்டர் ஆரம் கொண்டதாக இருப்பதாக சமீபத்திய ஆய்வுகள் குறிப்பிடுகின்றன, இவை 2.5 × 10-45 கன மீட்டர் அளவைக் கொண்டிருக்கும். ஹைட்ரஜன் அணு எவ்வளவு காலியாக உள்ளது என்பதை அறிய இன்னும் கொஞ்சம் கணிதத்தை செய்ய வேண்டும். சதவீதம் முழு = 100 × (தொகுதி பூர்த்தி / மொத்த தொகுதி) சதவீதம் முழு = 100 × (2.5 × 10 ** - 45 m3 / 6.2 × 10 ** - 31 m3) சதவீதம் முழு = 100 × (4 × 10 ** - 15) சதவீதம் முழு = 4 × 10 ** - 13% சதவீதம் முழு = 0.0000000000004% ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவின் 0.0000000000004% பூர்த்தி செய்தால், அது மீதமிருக்கும். சதவீதம் வெற்று = 100% - சதவீதம் முழு சதவீதம் வெற்று = 100% - 0.0000000000004% சதவீதம் வெற்று = 99.9999999999996% ஒரு ஹைட்ரஜன் அணுவும் 99.9999999999996% காலியாக உள்ளது. மற்றொரு வழி, ஒரு ஹைட்ரஜன் அணு பூமியின் அளவு என்றால், அதன் மையத்தில் புரோட்டான் சுமார் 200 மீட்டர் (600 அடி) முழுவதும் இருக்கும். என் தலையில் பெரிய இறங்கும் ஒன்றை நான் விரும்பவில்லை என்றாலும், பூமியின் அளவுக்கு ஒப்பிட இது சிறியது.