Atomska fizika

Atom je najmanja jedinica materije koja definiše hemijske elemente. Materija u čvrstom, tečnom, gasovitom stanju, ili u obliku plazme se sastoji od neutralnih ili jonizovanih atoma. Atomi su veoma mali: veličina atoma se meri u pikometrima — bilionitim delovima (10−12) metra.[1] Svaki atom se sastoji od jezgra i jednog ili više elektrona koji kruže oko nukleusa. Nukleus se sastoji od jednog ili više protona i tipično sličnog broja neutrona (vodonik-1 nema neutrona). Protoni i neutroni se nazivaju nukleonima. Preko 99,94% atomske mase je u jezgru.[2] Protoni imaju pozitivno električno naelektrisanje, elektroni imaju negativno električno naelektrisanje, a neutroni nisu naelektrisani. Ako je broj protona i elektrona jednak, taj atom je električno neutralan. Ako atom ima višak ili manjak elektrona u odnosu na protone, onda on ima sveukupno pozitivno ili negativno naelektrisanje, i naziva se jon.
Atom je stabilni elektro neutralni sustav jezgre i elektronskog omotača.
Sastoji se od jezgre i elektronskog omotača. Jezgra sadrži pozitivno nabijene protone i nenabijene neutrone, a elektronski oblak je građen od negativno nabijenih elektrona. Elektroni su raspoređeni u ljuskama odnosno orbitalama. Nisu sve orbitale jednako velike. U orbitalama bližim jezgri stane manji broj elektrona, a u onim daljim od jezgre stane veći broj elektrona. Svojstvo atoma da popuni posljednju (najudaljeniju) orbitalu naziva se afinitet prema elektronu.
Protoni i neutroni imaju podjednaku masu, te su oko 2000 puta teži od elektrona čiju masu zanemarujemo, pa zbog toga jezgra čini 99,95 %[4] mase atoma. Masa elektrona me, masa protona mp i masa neutrona mn su fundamentalne konstante, i mogu se pronaći u tablici periodni sustav elemenata.