原子核比原子小多少,如果把原子比做地球,原子核會有多大?

遺忘的舊時光

原子雖然是組成元素物質的最小單位,但它裡面也是非常空曠的,如果把地球看成一個原子的話,那麼原子核通常也就相當於一個摩天大樓那麼大,電子則大約只有棒球那麼大(通常表現為電子雲狀態)。



物理學家們通過觀測發現原子的大小數量級為10^-10(10的-10次方)米,但原子核大小的數量級則為10^-15(10的-15次方)米,相差5個數量級,不過這個數值也並非固定的,不同的元素的原子會有一定的幅度浮動,其原子核的浮動範圍在10^-14到10^-16米之間,我們都知道我們地球的直徑為12742公里,那麼我們取中間的數值將其減少五個數量級,就成了127.42米,其浮動幅度範圍在1274.2米和12.742米之間。


這也就是說,如果把原子體積形容為一個地球那麼大,那麼原子核的大小頂多只有直徑一公里左右,小的話僅相當於一座五層樓房,而電子的體積大概就在棒球到直徑一米的球體之間。除此之外就是虛無的,由此我們也可以看到,原子的內部空間有多麼的空曠了。

如上都是體積上面的比較,其實質量上面的比較更科學一些,通常在一個原子之中,原子核的質量會佔到99.9%,電子的質量則只有0.1%左右。那麼這樣看起來的話,其實一個原子就好像我們的太陽系一樣。



在太陽系中,太陽的質量佔到了99.86%,其他的可見物質只佔了0.14%,這幾乎就是一個標準的原子質量模型,而我們的地球只有太陽的33萬分之一,這還比不上原子核與電子的質量對比,但考慮到太陽系還有其他七大行星以及一些矮行星等,那麼質量的比例也就近似於原子核與電子的比例了,這樣來看的話,宇宙萬物中的一些現象也有相通之處呀。


科普大世界

大部分人都知道原子由原子核與核外電子構成,而且原子核的質量佔了整個原子的大多數,但具體原子核在原子中有多大,和整個原子比較又如何這確實不容易想象!

原子模型的發展過程

其實問這樣的問題並沒有什麼顯的沒文化這一說,因為回頭看看物理學史許多科學家在這個問題上也是“摸不著頭腦”。


關於原子內部到底是什麼樣的情況,科學家曾提出了多個模型,最早的道爾頓模型認為原子就是一個實心球!連原子核的概念都沒有,就不用討論這個問題了。


緊接著湯姆孫模型出現電子也終被發現,這種模型認為原子是球形膠凍狀。而且電子與原子核的分佈實在看不懂、、、。而在盧瑟福模型出現後才有了在原子中心,有一個帶正電的、體積很小的,幾乎集中了全部原子質量的原子核的概念。



隨後他的學生進一步將其完善形成了現在我們中學物理所學的波爾模型


現代理論又進一步對原子模型進行優化,提出了—電子雲模型!

原子核與整個原子相比

接下來我們的討論就建立在電子雲模型的基礎上!據現代研究表明原子核的體積極小!直徑只有10^-15m~10^-14m,只佔原子體積的幾千億分之一!但是它的質量卻不容忽視,它佔了99.96%以上原子的質量,可以說是個頭雖小但有乾貨呀!


並且原子核的密度也極大,10^17kg/m3相當於一立方米可以裝下一百萬億噸的原子核!!!其實也能想象畢竟是強相互作用將其“壓”到一塊的!


說了這些數據你會發現它與太陽在太陽系的情況十分相似,太陽也佔太陽系總體質量的99.86%。所以如果真的要按比例放大縮小的話,原子核在原子的情況就相當於太陽在太陽系的情況!相當於整個大體育館中的一顆彈珠!(可能還要小)


你還有哪些形象的比喻,評論留言讓大家看見你的想法!!


科學認識論

原子是由原子核和繞核運動的電子構成。原子是由中子和帶正電荷的質子構成。需要注意的是電子是由電子雲的形式圍繞原子核運動的。見下圖。


氦原子結構示意圖。圖中灰色部分為電子雲。質子以粉紅色、中子以紫色表示。

質子的質量為1.6726×10∧−27kg,是電子質量的1836倍,中子的質量稍微大一點,為1.6929×10∧−27kg,電子質量的1839倍,原子核的質量佔原子總質量的99.9%。

如果地球是一個原子,原子核可能只有一座山這麼大。實際上,如果把太陽系比作一個原子比較合適,太陽就像原子核一樣,佔太陽系總質量的99.86%……


講科學堂

本著有關原子的問題,決不放過的精神,雖然有答非所問之嫌。開篇兩個視頻。這是孔徑光柵顯微鏡拍攝的錫原子中的電子,原子核太小沒顯現出來


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孔徑光柵顯微鏡拍原子

謝謝悟空。題主這個問法比較有個性,與眾不同,不過這種問法不太好,為什麼呢?因為地球太大,我們無法想象地球有多大,所以比較起來沒有一個感性上的認知。





我們通常會打這樣的比方,比方原子有北京的鳥巢體育館那麼大,那麼原子核有多大呢?原子核就相當於體育館中間操場上放置的一個鉛球那麼大。這樣的比方呢,我感覺比題主的比方更容易讓人感知原子與原子核的大小比例關係。



原子和分子直徑的數量級為10的-10次方,而原子核的直徑數量級為10的-15次方。數量級上原子是原子核的10萬倍。而電子的質量與體積非常的小,因此原子內部是非常空曠的。電子繞著原子核高速的旋轉,但是沒有固定的軌道,只有統計方面的規律,例如在某個區域出現的頻率比較高,就表現為不同的電子雲,原子也就對應表現為不同的能級。





(氫原子電子雲)

當然我的認識還比較淺薄,歡迎大家批評指正,謝謝。


中學物理教師平哥

謝謝邀請!


原子大小數量級10^(-10)m,原子核大小數量級10^(-15)m,相差5個數量級。如果把原子比做地球,因為地球半徑大約6400㎞,原子核半徑就是64米,其圓的面積相當於一個足球場的大小。


知對知錯學物理


平常我們所說的原子是由原子核和電子組成的,電子圍繞著原子核運動。

原子核是原子體積的幾千億分之一,直徑約為1E-14米到1E-15米,原子直徑約為1E-10米,原子核直徑是原子直徑的萬分之一到十萬分之一,原子核到電子的距離是原子核直徑的五千倍到一萬倍以上。


假如我們把原子放大到地球那麼大的話,那麼原子核也就相當於一個十幾平方的屋子那麼大。在原子核的空間裡面,濃縮了原子99.96%以上的原子質量,圍繞著原子核運動的電子質量小到幾乎可以忽略。

我大家都知道所有的物質都是經由原子所構成,但是我們大家每天所觸摸到的物體卻不是原子,而是原子核與電子層的斥力。


拉拉酋長

從數字的角度來看

原子的半徑比原子核的半徑大了10萬倍,所以原子的體積約為原子核的10^15倍

地球直徑為12756千米,那麼相應原子核也就會有63米。

你要知道的是,原子99.9%的質量都集中在原子核,而核的密度為10^17kg/m^3

而且電子也不是簡單的繞原子核旋轉(不是行星繞太陽那樣),而是電子運動沒有固定軌跡,但電子運動是有規律的。(不能用牛頓定律描述)


量子貓

我們都知道,原子是由原子核和繞原子核高速旋轉的電子組成。原子核又由帶正電荷的質子和不帶電荷的中子組成,原子的百分之九九點九的質量來自原子核。而圍繞原子核的電子帶有負電荷。

原子內部是個非常空況的空間,如果我們把一個原子比作一座體育場,那麼原子核在這座體育場的正中間,其大小不會超過一粒黃豆。而圍繞這粒黃豆的電子,更象是一粒沙子,在體育場那空況的空間繞黃豆做高速旋轉。如果要回答題主的問題,把地球比作原子,那麼原子核的直徑大概不會超過二十米。

理解了這個,就能更好的理解在宇宙中為什麼會產生中子星了。中子星是恆星晚期耗盡聚變物質後,失去高溫高壓而向恆星內部塌縮形成的天體。由於在塌縮過程中,受到恆星引力的強烈作用,組成物質的原子中的電子被擠出原子,隨同恆星外圍的物質一起噴向太空,形成星雲中的等離子狀態,為下次形成恆星打好基礎。而失去了電子的原子,只剩下原子核存在,原子核中的質子由於帶正電荷,也隨著帶負電荷的電子一起被分裂殆盡,那麼,只有不帶電荷的中子還留在恆星的中心,形成了中子星。所以沒有了原子空況的空間,只剩下中子的恆星核心,變成一個質量巨大、密度超緻密、直徑不超過十公里的中子星。


請你喝咖啡49447327

把太陽系比作原子,太陽就是原子核。

把地球比作原子,那麼原子核不會大於一座山,也可能一間房子那麼大。也就是中子星的密度。


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