[자료정리] 재료과학의 이해

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원자의 구조로는 전기를 띤 원자핵을 중심으로 그 주위에 그 원자번호에 상당하는 수 만큼의 전기를 띤 전자가 규칙적으로 돌고있어 원자전체로서는 전기적으로 중성상태이다.
원자의 크기는 10-8cm(Å)단위, 즉 약 1억분의 1∼3m 정도로 극히 작다. 또한, 원자의 중심에 있는 원자핵의 최소단위는 수소원자의 원자핵으로 이것을 양자(proton)이라 하며 그 크기는 원자크기에 비해 훨씬 작아 10-13cm정도이며 원자직경의 1/10만 정도이다. 양자는 전기의 최소단위 e(1.602×10-19쿠롱)의 전기를 갖고 있다. 원자의 원자핵중에는 양자외에 양자와 거의 같은 크기와 질량(양자보다 약간 무겁다)을 가지며 전기적으로는 중성입자, 즉, 중성자(newtron)가 동시에 존재하고 원자핵은 그 원소의 원자번호에 상당하는 수의 양자와 몇개의 중성자로 구성되어 있다.
원자핵의 주위에는 e의 전기를 갖는 전자가 원자번호의 수만큼 각각의 에너지준위에 따라 돌며 원자전체로서는 전기적으로 중성을 나타낸다. 또한 전자의 크기는 양자크기의 약 1/20 이하의 10-15cm정도라고 한다. 양자와 전자의 질량비는 1836:1의 비율이어서 원자의 질량은 거의 전부가 원자핵에 집중되어 있다. 원자구의 속은 그것에 비하면 훨씬 작은 원자핵과 전자이외는 완전한 진공이어서 원자속의 대부분의 공간은 아무것도 존재하지 않는다. 전자(電子)중 가장 외부에 있는 전자는 가장 높은 에너지를 갖는 전자로 이를 최외각전자라 한다. 이 전자는 원자핵에서 가장 멀기 때문에 원자핵으로 부터의 구속력이 약하고 비교적 에너지 상태가 변화되기 쉽다.

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