Question

决定原子质量大小的粒子

Answer 1

决定原子质量大小的粒子是核内的质子和中子。

1.原子结构与质量：

原子由原子核和电子组成，核内有质子和中子，质子的电荷为正，中子没有电荷。质子和中子的质量远大于电子，因此决定了原子的质量大小。

2.质子和中子的质量：

质子和中子都属于核子，它们的质量几乎相等，质子质量约为1.6726×10^-27千克，中子质量稍微大于质子。它们集中在原子核中，所以对原子的整体质量贡献很大。

3.质子和电荷之间的关系：

根据科学家发现的电荷-质量比（e/m）实验，质子和电子的电荷-质量比是相同的，这意味着质子的质量要比电子的质量大约2000倍。质子在原子核中的数量是与其原子序数相同的，而原子质量是由质子和中子的数量决定的，因此质子和中子对原子质量的大小起到决定性作用。

4.核力的作用：

质子和中子之间存在强核力的相互作用，它能够使得质子和中子紧密地结合在一起形成原子核。核力能够克服质子正电荷之间的排斥力，使得原子核稳定存在。而电子则通过静电力与原子核相互作用，维持了电子在原子外层的轨道运动。

因此，虽然原子质量主要由核内的质子和中子决定，但电子也对原子的性质和相互作用有重要的影响。

5.质子和中子的发现：

质子是1897年由英国科学家汤姆逊发现的，中子是1932年由英国物理学家詹姆斯·查德威克提出并由意大利物理学家恩里科·费米进一步验证的。这些重要的发现揭示了原子的组成和质量的决定因素。

通过以上分析可知，决定原子质量大小的粒子是核内的质子和中子，它们占据着原子核的位置，并且具有较大的质量，而电子则以轨道方式存在于原子外层，贡献较小的质量。这些粒子的数量和相互作用决定了原子的质量和性质。