Τα μικρότερα σωμάτια ενός υλικού που μπορούν
να υπάρξουν είναι τα μόρια. Γενικά τα μόρια ενός υλικού
διαφέρουν από τα μόρια ενός άλλου υλικού. Όλα τα μόρια όμως
ενός συγκεκριμένου υλικού είναι πανομοιότυπα μεταξύ τους.
Έχει διαπιστωθεί με πειράματα ότι τα μόρια των υλικών αποτελούνται
από μικρότερα σωμάτια, που ονομάζονται άτομα. Τα μόρια δηλαδή
είναι συμπλέγματα ατόμων.
Σύμφωνα με τις σημερινές αντιλήψεις όλα τα υλικά, όλα τα
σώματα (αντικείμενα) στη φύση, αποτελούνται από άτομα. Ενώ
όμως τα υλικά είναι αναρίθμητα, τα είδη των ατόμων από τα
οποία σχηματίζονται δεν είναι παρά μερικές δεκάδες, μόλις
92 είδη. Με τους συνδυασμούς των ατόμων αυτών δημιουργούνται
τα ποικίλα υλικά που συναντάμε καθημερινά.
Τα άτομα λοιπόν είναι οι δομικές μονάδες των ποικίλων υλικών,
της ύλης, όπως τα τούβλα είναι οι δομικές μονάδες ενός τοίχου.
Οι Έλληνες φιλόσοφοι του 5ου αιώνα π.Χ, ο Λεύκιππος και
ο μαθητής του Δημόκριτος, είναι οι πρώτοι που χρησιμοποίησαν
τη λέξη άτομο, για να καθορίσουν τα ελάχιστα σωματίδια από
τα οποία αποτελείται η ύλη.
Μια προσέγγιση στη δομή του ατόμου
Άραγε τα άτομα είναι τα μικρότερα σωμάτια της ύλης ή αποτελούνται
και αυτά από μικρότερα σωματίδια (οντότητες); Τι παραδέχονται
οι επιστήμονες σήμερα για τη δομή των ατόμων;
Σύμφωνα με τις σύγχρονες απόψεις σε κάθε άτομο υπάρχει μια
κεντρική περιοχή θετικά φορτισμένη, ο πυρήνας.
Γύρω από τον πυρήνα κινούνται τα ηλεκτρόνια,
που έχουν αρνητικά φορτία.
Το ηλεκτρόνιο είναι ένα σωματίδιο (οντότητα) πολύ μικρότερο
και ελαφρύτερο, 2000 φορές περίπου, από το μικρότερο γνωστό
άτομο, το άτομο του υδρογόνου. Το ηλεκτρόνιο έχει το μικρότερο
ηλεκτρικό φορτίο που έχει παρατηρηθεί. Αυτό που οι επιστήμονες
ονομάζουν στοιχειώδες ηλεκτρικό φορτίο. Κάθε ηλεκτρικό φορτίο
στη φύση είναι ακέραιο πολλαπλάσιο του ηλεκτρικού φορτίου
του ηλεκτρονίου.
Το φορτίο του πυρήνα είναι επίσης πάντοτε ακέραιο πολλαπλάσιο
του στοιχειώδους ηλεκτρικού φορτίου.
Σε συνηθισμένες συνθήκες όσα στοιχειώδη θετικά φορτία έχει
ο πυρήνας τόσα ηλεκτρόνια κινούνται γύρω από αυτόν, με αποτέλεσμα
το άτομο να εμφανίζεται ως ηλεκτρικά ουδέτερο.
Τα ηλεκτρόνια συγκρατούνται στο άτομο, γιατί έλκονται αμοιβαία
με τον πυρήνα με ηλεκτρικές δυνάμεις.
Όλη σχεδόν η μάζα του ατόμου είναι συγκεντρωμένη στον πυρήνα
του. Ο πυρήνας είναι δέκα χιλιάδες φορές μικρότερος από
το άτομο.
Το μέγεθος των ατόμων
Tο μέγεθος των ατόμων είναι απειροελάχιστο. Επίσης δεν έχουν
όλα τα άτομα των ποικίλων υλικών το ίδιο μέγεθος.
Μια ιδέα για τις διαστάσεις των ατόμων μας δίνει η σύγκριση
του μεγέθους ενός μήλου με το μέγεθος της Γης. Όσες φορές
μεγαλύτερη είναι η Γη από ένα μήλο τόσες φόρες μεγαλύτερο
είναι και ένα μήλο από ένα άτομο.
(Β.Καραπαναγιώτης, Ν.Παπασταματίου, Α.Φέρτης, Χ.Χαλέτσος,
Φυσική Β' Γυμνασίου, ΟΕΔΒ 1996, σελ.269-272)
|