무빙사이언스에 재미있는 자료가 있어 옮겨 왔습니다.

원문은 아래사이트에서 볼 수 있습니다.
http://movingscience.co.kr/board/view.htm?gubun=C&number=39


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아래는 무빙사이언스에 실려있는 내용입니다.

비유로 배워요! - 원자의 크기

작은 수의 세계로 들어가 볼까요? 수소 원자의 반지름은 약 0.3×10-8cm이에요. 얼마나 작은지 상상할 수 없어요. 이럴 때는 비유를 해보면 쉽게 알 수 있습니다.

비유1) 1억 개의 수소 원자를 한 줄로 배열해야 1cm가 됩니다.

비유2)
원자의 크기를 1억 배로 늘리면 탁구공만 해지고, 탁구공을 1억 배만큼 확대시키면 지구 만해집니다.

원자는 이렇게 작아요. 하지만 더 놀라운 것은, 원자는 대부분이 비어있다는 거예요. 원자는 핵과 전자로 이루어지는데, 원자의 평균 반지름은 cm 정도이고, 핵의 평균 반지름은 cm 정도입니다. 어느 정도 차이가 날까요?

비유1)
원자핵의 지름을 0.1 mm라고 하면 원자의 지름은 10m 정도입니다.

비유2)
전자가 잠실 종합운동장의 스탠드를 돌고 있다고 하면, 원자핵은 운동장 한가운데에 있는 개미 한 마리라고 할 수 있습니다.

길이보다 부피로 따져보면 한층 더 실감이 납니다. 원자핵은 원자 부피의 배 정도에요. 만약 원자에서 핵과 전자를 모두 떼어내어 차곡차곡 쌓을 수 있다면, 엠파이어스테이트 빌딩은 작은 사탕 봉지 안에 들어가는 셈이에요. 또 63빌딩은 밥풀 뻥튀기 한 알 만해지지요.

그럼 한강 물에 비유를 해볼까요? 한강을 깊이10m, 폭 200m, 길이 100km라고 하지요. 한강물의 부피는 10m×200m×100,000m = 2×108 = 2×1014가 됩니다. '한강을 이루고 있는 물 분자'에서 산소와 수소 원자를 떼어내고, 다시 원자핵과 전자로 분리해 차곡차곡 쌓으면, 그 부피는 2×1014× = 200가 되지요. 우유가 1백 80mㅣ이므로 우유 한 컵을 조금 넘습니다. 하지만, 이 물(?)을 마시려고 컵을 들어 올릴 수 있는 사람이 세상에 있을까요?

▶현재의 원자모형
: 전자는 원자핵의 주위를 매우 빠른 속도로 돌고 있다. 따라서 그 위치를 정확하게 정할 수가 없어 전자가 존재할 수 있는 확률로 나타낸다. 이를 전자구름으로 나타낸 것이 오늘날의 원자모형이다.

* 양성자의 발견 : 러더퍼드
* 중성자의 발견 : 채드윅
* 전자의 발견 : 톰 슨
* 중간자의 발견 : 유카와 히데키(예언) → 칼 앤더슨 (확인)


Posted by 민서아빠(과학사랑)