Atom & Nucleus 21-6 Prof. Seewhy Lee Presents Atomic Bomb on Hiroshima (1945) 21-6 Atom & Nucleus Prof. Seewhy Lee Presents

1. 원자의 개념 2. 방사능 3. 전자 4. 핵 5. 중성자 6. 원자의 구조 7. 원소기호 8. 주기율표 Agenda

1. 원자의 개념

Non(非) ATOM Separate(分離)

Atomic Theory (1808)

2. 방사능

Discovery of Radioactivity Curie (1867~1934), Poland Discovery of Radioactivity Becquerel (1852~1908), France

“파김치가 되도록 실험에 몰입했던 시절이 가장 행복했다!” Maria Curie (1867-1934) “파김치가 되도록 실험에 몰입했던 시절이 가장 행복했다!”

Radioactivity / Kraftwerk Radioactivity is in the air for you and me. Radioactivity discovered by Madame Curie. Radioactivity tune in to the melody.

1897년 3. Discovery of Electron Thomson (1856~1940), England

Thomson Model 양(+)의 전하를 갖는 반죽 속에 음(-)의 전하를 가진 전자가 점점이 박혀 있을 것이다. 하지만, 이 생각에는 문제가...

4. Nucleus

Rutherford’s Experiment (1911) 무거운 α 입자를 얇은 Gold Foil에 쏨 드물지만 일부가 큰 각으로 꺾임!

원자 속 양(+)의 전하는 원자 전체에 퍼져있지 않고, 원자 크기에 비해 지극히 작은 핵(Nucleus) 속에 들어있다! 내 생애 가장 믿기 어려운 일이 일어났다. 종이조각을 향해 15인치 포탄을 발사했더니, 그것이 종이에 맞고 나를 향해 되돌아오는 것과 같은 현상이 벌어진 것이었다. - Rutherford (1871~1937) - Conclusion 원자 속 양(+)의 전하는 원자 전체에 퍼져있지 않고, 원자 크기에 비해 지극히 작은 핵(Nucleus) 속에 들어있다!

5. 중성자

6. 원자의 구조

helium Atom

원자를 보통 이렇게 표현하지만... 실제로 핵은 점으로도 표현 못할 정도로 작다! Electron Clouds Core Identity Electron Clouds Nucleus 실제로 핵은 점으로도 표현 못할 정도로 작다!

Atomic Scale Atomic Size ~ 10-10 m = 1 Å Nuclear Size ~ 10-15 m = 1 f Atom Earth Nucleus Sports Dome

원자=농구공이라면, 그 속을 채우고 있는 핵의 지름은 머리카락 굵기의 1/10 정도에 불과

색즉시공(色卽是空) 빈틈이 없어 보이지만... 미시적으로 들여다보면 空!!!

옹기에는 작은 숨구멍들이 있어서, 공기가 자유롭게 드나든다!

Atomic Constituents 원자 = 핵 + 전자 핵 = 양성자 + 중성자 원자번호 = 양성자 수 원자량 = (양성자+중성자) 수 전자의 전하 = −(양성자의 전하) 중성원자: 전자 수 = 양성자 수

Charge(電荷) e = 1.6×10-19 Coulomb Proton Charge = +e Neutron Charge = 0 전하의 단위 e = 1.6×10-19 Coulomb Proton Charge = +e Neutron Charge = 0 Electron Charge = -e

Ion 중성원자 : 전자 수 = 양성자 수 양이온(cation): 전자를 잃어 + 전기를 띤 원자 음이온(anion): 전자를 얻어 - 전기를 띤 원자

양성자 질량 ≒ 중성자 질량 전자 질량 = 양성자 질량의 1/1,860 원자의 질량 = 양성자 질량 + 중성자 질량 중성자는 전기를 띠지 않음 양성자는 무겁고 전기도 띠고 있음 양성자 개수는 원자의 성질에 가장 중요!

7. 원소기호

Number of Protons  Atomic Symbol 원자번호  원소기호

Notation Redundant

8. 주기율표

Isotope 동위원소: 중성자 수가 서로 다른 원자

U92 235 Atomic Constituents of Uranium U-235 143 Neutrons 92 Electrons Protons

U-235 & U-238 원자번호: 92 U-235: 중성자 143 – 핵 분열 O U-238: 중성자 146 – 핵 분열 X

Electron Configuration Very Important!!!

Quantume Number N

Quantum Number L

Possible Number of Electrons For a Shell = 2n2 Electron Shells Possible Number of Electrons For a Shell = 2n2

Electron Shells

Nitrogen

Magnesium

Valence Electrons Magnesium

Bound Electron vs. Free Electron

Revolutionary 30 years of physics

Thanks for your attention! Prof. Seewhy Lee