Мне кажется, пока мы не ушли далеко от обсуждения атомов, стоит осветить и эту тему. Возможно, из школьной программы Вы помните, что на уроках химии постоянно обсуждаются орбитали на которых находятся электроны, а на физике говорят про какие-то энергетические уровни, на которых может находиться электрон… Кому верить?
Поскольку физика и химия отвечают на разные вопросы, им удобно пользоваться разными моделями атома. Химия пытается ответить на вопросы, какие химические связи может образовывать атом, в каком количестве и какие по форме. Именно от формы молекулы будет зависеть попрёт синтезированный Вами наркотик лекарственный препарат или нет. За все химические связи отвечают электроны. Так вот, чтобы не углублять в квантовую механику (поскольку мы на атомарном уровне), то позволю просто поставить Вас перед фактом, что электроны "летают" строго по конкретным своим траекториям, которые описываются уравнением Шрёденгера. Где конкретно летают, сказать сложно (так как квантовая механика!) но мы знаем по каким траекториям или в каких пределах.
Существует несколько таких траекторий. Первая - это s-орбиталь - она представляет из себя обычную сферу. Далее идёт p-орбиталь, она имеет форму гантели или бабочки, или восьмёрки... ну Вы поняли. Правило такое: на одной орбитали может быть только два электрона! И то они должны быть со спином повёрнутым в разные стороны. Уууу... какой спин? Что? Да понимаю, но это квантовая, детка. Смотри на картинку и запоминай форму орбиталей! Помимо s- и p-орбиталей существуют d- и f- орбитали, но они совсем сложной формы. Кроме того, они имеют разную ориентацию, то бишь расположены по разному по отношению друг к другу, плюсом, имеют разный размер, в зависимости от того, к какому энергетическому уровню пренадлежат. ЧТО? об этом далее...
В физике схема атома попроще. Она называется модель атома Бора (кстати, не единственная модель, но просто удобная). В физике самое главное, как атом взаимодействует с энергией. Поэтому выделяют энергетические уровни. Самый ближний к ядру - самый тухлый. Там меньше всего энергии. Два электрона вращаются там себе и кайфуют. Единственное, что они могут делать, так это подниматься на более высокие энергетические уровни (те, что расположены дальше от ядра). Но для того, чтобы им переместиться, нужно получить энергию. Например, они могут получить эту энергию поглотив энергию света. Но об этом в другой раз. Когда они поднимутся наверх, электроны поймут, что бешенная тусовка не для них и захотят обратно на нижний энергетический уровень. При этом им нужно опять таки потерять энергию - излучить свет или, например, перевести эту энергию в тепло. Поэтому твоя машина превращается в печку, если оставить её закрытой под солнцем.
В итоге, физикам интересны преходы между энергетическими уровнями. Химикам - формы химических связей. Но на самом деле две модели атомов не противоречат друг другу. Просто физики упрощают орбитали: они объединяют несколько орбиталей в один энергетический уровень. Например, кто помнит химию, с лёгкостью скажут, что у атома углерода 1s орбиталь, потом идёт 2s орбиталь, а затем три перпендикулярные друг другу 2p орбитали. Физики же превращают 1s орбиталь - в первый энергетический уровень; 2s и три 2p орбитали - во второй энергетический уровень. Смотри картинку.
Конечно углерод в химии выглядит чуточку иначе, там наблюдается гибридизация орбиталей. Но если у Вам лопнули последние капилляры глаз и вздулись вены на висках - то задача выполнена верно. Вы поняли, что мир атомов сложен и загадочен. Надо разбираться...
Далее поговорим о том, как кванты света взаимодействуют с атомами и что при этом может происходить.
не забывайте заглядывать в комментарии, полезные ссылки и правки будут публиковаться там.