2 物質的組成 姚聖威 物理教學 http://www.larapedia.com/chemistry_notes/chemistry_notes_1.html.

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2 物質的組成 姚聖威 物理教學 http://www.larapedia.com/chemistry_notes/chemistry_notes_1.html

2-1 原子與物質的三態

一、原子、元素及其存在性 提出者 觀點 希臘人德謨克利特 認為萬物皆由極小、不可再分的「原子」(atom)構成。 亞里斯多德 反對原子觀點,認為物質是由四種少數的基本「元素」(element)─ 水、土、火、氣,以不同比例組合而成。 http://members.shaw.ca/len92/animations.htm6

每一種元素的原子有各自特定的重量。同種元素的原子重量相同。 提出者 觀點 1803 年英國化學家道耳頓 元素皆由不可分割的原子所組成。 每一種元素的原子有各自特定的重量。同種元素的原子重量相同。 將元素、原子與重量三種概念結合在一起,原子就是元素。 http://animashky.ru/publ/16-1-0-1165

布朗運動(Brownian motion):觀察植物的花粉懸浮在水中,水中花粉會作不規則的移動。 第一次原子存在有力的證據 初步想法 布朗運動(Brownian motion):觀察植物的花粉懸浮在水中,水中花粉會作不規則的移動。 http://themastercleanse.com/forum/showthread.php?135-Salt-water-flush/page102

1905 年愛因斯坦利用數學方法,處理水粒子對花粉所造成的碰撞效應,計算花粉粒子,任兩次轉折點間的平均距離,並算出亞佛加厥數。 第一次原子存在有力的證據 理論推論 1905 年愛因斯坦利用數學方法,處理水粒子對花粉所造成的碰撞效應,計算花粉粒子,任兩次轉折點間的平均距離,並算出亞佛加厥數。 最後驗證 1908 年,法國物理學家佩蘭實驗,證實愛因斯坦的計算與觀測吻合。 證實原子論。 http://www.clausewitz.com/Complex/ChaosDemos.htm#Brownian

二、原子大小與奈米 原子大小的尺度 原子大約為1 Å= 10-10 m 其他常用單位 1奈米(nm)=10-9 m=0.1 Å 人高20億奈米 針頭100萬奈米 人高20億奈米 針頭100萬奈米 紅血球1000奈米 紅血球1000奈米 碳原子0.1奈米 分子及DNA 1 奈米

http://www.zugclean.com/nano-tecnology/ http://www.micromountain.com/sci_diagrams/at_struct/at_struct_pages/canim.htm http://www.nonhores.com/db-genetics.php

觀察尺度突破 掃描穿隧顯微儀 ( STM) 利用此工具,可以移動原子,排列形 奈米尺度上進展 奈米尺度上,研究及控制,發揮了前瞻性影響。例如在電腦儲存資料的記憶體上,單一原子儲存一個位元的能力。進而發展量子電腦。 狀。

http://www. physik. uni-augsburg. de/exp2/spektroskopie/ups-afm. en http://www.physik.uni-augsburg.de/exp2/spektroskopie/ups-afm.en.shtml http://www.research.ibm.com/atomic/nano/roomtemp.html http://www.molecularassembler.com/Nanofactory/DMS.htm http://physics-animations.com/Physics/English/afm_txt.htm

三、原子與物質三態 物質組成 物質都由微小的原子所組成。 原子無法單獨存在,由原子組成可單獨存在的最小穩定粒子,稱為分子。 物質會呈現三種狀態,由於粒子和粒子間靜電力作用,量值會隨著距離改變。 http://amit1b.wordpress.com/computational-biophysics/

距離遠時為吸引力,逐漸接近時,吸引力漸強。 粒子間作用力與彼此間距離的關係 粒子間的 靜電作用力 距離遠時為吸引力,逐漸接近時,吸引力漸強。 距離太近時為排斥力。 粒子間會保持在特定的平衡距離,位能在此距離最低。 http://www.reprise.com/host/electricity/atoms.asp

三態原理: 分子(原子)間的作用力 強 弱 無 分子(原子)的運動 在固定的位置上來回振動,不可自由移動 可以稍微自由移動 可以充分自由移動 分子(原子)間的平均距離 很近 稍遠離 極度遠離 性質 固 液 氣 http://www.ewart.org.uk/science/structures/str2.htm http://zh.wikipedia.org/wiki/File:Translational_motion.gif