บทที่ 1
           1.1 องค์ประกอบของอะตอม

      

 

         อะตอม ประกอบด้วยอนุภาคพื้นฐานสามชนิด คือ อิเล็กตรอน (electron) โปรตอน (proton) และนิวตรอน (neutron) อิเล็กตรอนมีประจุไฟฟ้าลบ โปรตรอนมีประจุไฟฟ้าบวก และนิวตรอนไม่มีประจุไฟฟ้า การที่อะตอมใด ๆ จะมีประจุไฟฟ้าเป็นบวกหรือลบนั้น ขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอนและโปรตอน กล่าวคือ ถ้าอะตอมใดมีจำนวนอิเล็กตรอน เท่ากับจำนวนโปรตอน อะตอมนั้นจะไม่มีประจุไฟฟ้า แต่ถ้าอะตอมใดมีอิเล็กตรอนมากกว่า โปรตอน 1 อนุภาค และ 2 อนุภาค อะตอมนั้นจะมีประจุไฟฟ้า – 1 และ – 2 ตามลำดับ ในทำนองเดียวกันถ้าอะตอมใดมีจำนวนอิเล็กตรอนน้อยกว่าโปรตอน อะตอมนั้นจะมีประจุไฟฟ้าเป็นบวก อะตอมหรือหมู่อะตอมที่รวมกันเป็นอนุมูลที่มีรวมกันเป็นอนุมูลที่มีประจุไฟฟ้านี้ เรียกว่า ไอออน (icon)

รูปที่ 1-1 ไดอะแกรมแสดงหุ่นจำลองอะตอมของบอห์ร (Bohr) ซึ่งประกอบด้วยแนวคิดพื้นฐานการกำหนดนิวเคลียส ของรัทเทอร์ฟอร์ด (Rutherford) นิวเคลียสที่แสดงนี้ใช้สเกลไม่ถูกต้อง ความจริงแล้วนิวเคลียสเล็กมาก มีเส้นผ่าศูนย์กลางน้อยกว่าเส้นผ่าศูนย์กลางอะตอมประมาณ 10,000 เท่า














         โปรตอนมีมวล 1.67239 x 10 -24 กรัม และนิวตรอนมีมวล 1.67482 x 10 -24 กรัม มวลของโปรตอนและนิวตรอนมีปริมาณน้อยชั่งได้ยากนักวิทยาศาสตร์จึงกำหนดหน่วยมวลของอะตอมขึ้น เรียกว่า หน่วยมวลอะตอม หรือ เอ.เอ็ม.ยู (atomic mass unit) มวลหนึ่งมวลอะตอม เท่ากับ 1.6603 x 10-24 กรัม  ซึ่งเท่ากับ 1/12 เท่าของน้ำหนักของอะตอมคาร์บอนไอโซโทป 12 ดังนั้นโปรตอนและนิวตรอนจึงมีมวล 1.0073 และ 1.0087 เอ.เอ็ม.ยู ตามลำดับ เพื่อความสะดวกจึงกำหนดจึงกำหนดให้มวลของโปรตอนและนิวตรอนเท่ากับ 1 เอ.เอ็ม.ยู ส่วนอิเล็กตรอนมีมวลน้อยมากประมาณ 1/1836 เท่าของมวลโปรตอน จึงไม่คิดน้ำหนักเมื่อเทียบเมื่อเทียบกับมวลโปรตอน ดังนั้นน้ำหนักอะตอมของธาตุทั้งหลายจึงขึ้นอยู่กับจำนวนโปรตอนและจำนวนนิวตรอนรวมกัน เช่น อะตอมไฮโดรเจนมีโปรตอนเพียง 1 อนุภาค จึงกำหนดให้มีน้ำหนักอะตอมเป็น 1 อะตอมคาร์บอนมีโปรตอน 6 อนุภาคและมีนิวตรอน 6 อนุภาค จึงกำหนดให้มีน้ำหนักอะตอมเท่ากับ 12 จำนวนโปรตอนและนิวตรอนรวมกันนี้ เรียกว่า เลขมวล (mass number) ใช้สัญลักษณ์แทนด้วย A เขียนไว้ด้านบนสัญลักษณ์ธาตุเยื้องไปข้างหลังหรือข้างหน้า และจำนวนโปรตอนเพียงอย่างเดียว เรียกว่า เลขอะตอม (Atomic number) ใช้สัญลักษณ์แทนด้วย Z มักเขียนไว้ด้านล่าง สัญลักษณ์ธาตุเยื้องไปข้างหน้า เช่น 1H1 , 2He4 และ 6C 12 เป็นต้น

ตาราง 1-1 แสดงประจุและมวลของอนุภาคอิเล็กตรอน โปรตอน และนิวตรอน

อนุภาค สัญลักษณ์ ประจุไฟฟ้า มวลเปรียบเทียบ
อิเล็กตรอน
เอ.เอ็ม.ยู


       อิเล็กตรอน

       โปรตอน

       นิวตรอน


e

p

n


-1

+1

0


1

1836

1836


0.0005

1.0073

1.0087


       

 
 

 

กลับหน้าแรกโฮมเพจฟิสิกส์ราชมงคล