Strona głównaPytania → Pusta przestrzeń w atomach?

Pusta przestrzeń w atomach?

Pytanie

Pyta Dominik Wosiek

Moje pytanie może być trochę dziwne: zastanawia mnie, dlaczego, skoro atomy są niemal „puste” (jądro atomowe i elektrony zajmują niewielką część ich objętości) w tym, co widzimy, nie ma „dziur(?)”, tj. co się dzieje w tych miejscach atomów, w których są „puste”, w jaki sposób to obserwujemy i czemu nie jest to dla nas miejsce przezroczyste?

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

Jądra atomowe można sobie wyobrażać jako dobrze zlokalizowane małe obiekty, natomiast elektrony raczej jako przestrzenne rozkłady (‚chmury’) ujemnego ładunku elektrycznego rozmieszczone wokół jądra. Rozmiary tych chmur są porównywalne z rozmiarami atomów. W ciele stałym lub cieczy odległości między jądrami różnych atomów są też porównywalne z rozmiarami atomów. Tak więc nie ma dużych ‚przerw’ czy ‚dziur’ między chmurami elektronowymi. Nasz wzrok operuje w świetle widzialnym, którego długość fali jest znacznie większa od rozmiarów typowego atomu. W przypadku większości cieczy lub gazów chmury elektronowe odbijają takie fale elektromagnetyczne, i dlatego materiały te nie są dla nas przezroczyste. Są oczywiście wyjątki, takie jak szkło lub woda. Fotony o krótszych długościach fali (np promienie X) nie są już tak efektywnie odbijane, i dlatego materia obserwowana promieniami Roentgena jest znacznie bardziej przezroczysta. Wykorzystujemy to w medycynie robiąc zdjęcia rentgenowskie lub tomografię. Jeszcze większą przezroczystość uzyskujemy dla jeszcze krótszych długości fali (promieni gamma), które mogą wniknąć bardzo głęboko w ciało stałe lub ciecz, ale jednocześnie niszczą strukturę jego wiązań chemicznych, i dlatego są niebezpieczne.