原子の構造

原子と電磁放射

基本的なサブアトミック粒子

陽子の数、中性子、および原子内の電子を決定することができます一連の単純なルールから。

• 原子核内の陽子の数は、原子番号（Z）と同じです。
• 中性原子の電子の数は、陽子の数と同じです。
• 原子の質量数（M）は、原子核内の陽子と中性子の数の合計に等しくなります。
• 中性子の数は、原子の質量数（M）と原子番号（Z）の差に等しくなります。

例：みましょう次の同位体の陽子、中性子、電子の数を決定します。

要素のさまざまな同位体は次のとおりです。要素の記号の左上隅に原子の質量数を書き込むことで識別されます。12C、13C、および14Careの炭素同位体（Z = 6）であるため、6つの陽子が含まれます。原子が中性の場合は、6つの電子も含まれている必要があります。これらの同位体の唯一の違いは、核内の中性子の数です。

12C：6つの電子、6つの陽子、および6つの中性子

13C：6つの電子、6つの陽子、および7つの中性子

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14C：6個の電子、6個の陽子、および8個の中性子rons

電磁放射

原子内の電子の構造について知られていることの多くは、物質とさまざまな形態の電磁放射との相互作用を研究することによって得られました。電磁放射粒子と波の両方の特性のいくつかを持っています。

粒子には一定の質量があり、空間を占めます。波には質量がありませんが、宇宙を移動するときにエネルギーを運びます。波は、エネルギーを運ぶ能力に加えて、速度、周波数、波長、振幅という4つの特徴的な特性を備えています。周波数（v）は、単位時間あたりの波（またはサイクル）の数です。波の周波数は、1秒あたりのサイクル数（s-1）またはヘルツ（Hz）の単位で報告されます。

下の図の理想的な波の図は、振幅と波長の定義を示しています。波長（l）は、波の繰り返し点間の最小距離です。波の振幅は、波の最高点（または最低点）と波の重心との間の距離です。

波の周波数（v）を毎秒サイクルで測定し、波長（l）をメートルで測定すると、これらの2つの数値の積は、メートル/秒の単位を持ちます。したがって、周波数（v）と波長（l）の積は、波が空間を移動する速度（s）です。

vl = s

光およびその他の形態の電磁放射

光は、電気と電気の両方を伴う波です磁気コンポーネント。したがって、それは電磁放射の一形態です。

可視光には、私たちの目が検出できる電磁スペクトルの部分に、周波数と波長の狭い帯域が含まれています。これには、約400 nm（紫）から700 nm（赤）の波長の放射線が含まれます。波状であるため、ガラスプリズムに入ると光が曲がります。白色光がプリズムに焦点を合わせると、さまざまな波長の光線がさまざまな量で曲げられ、光が色のスペクトルに変換されます。光が最小の角度で曲げられるスペクトルの側から始めて、色は赤、オレンジ、黄色、緑、青、および紫です。

次の図からわかるように、可視スペクトルを赤から青に移動するにつれて、光によって運ばれるエネルギーが増加します。

電磁放射の波長は40mから10-5nmまでの長さであるため、可視スペクトルは次のようになります。電磁放射の全範囲のごく一部にすぎません。

電磁スペクトルには、ラジオとテレビの波、マイクロ波、赤外線、可視光線、紫外線、X線、g-が含まれます。上の図に示すように、光線、および宇宙線。これらの異なる形態の放射線はすべて光速で移動します（c）。ただし、周波数と波長は異なります。周波数と電磁放射の波長の積は常に光速に等しくなります。

vl = c

その結果、長波長の電磁放射は周波数が低くなります。高周波の放射は短波長です。