Atomic Structure - Discovery of Subatomic Particles | Introduction to Structure of Atom | electron, proton, neutron

 ATOM

   An atom is a particle that consists of a nucleus of protons and neutrons surrounded by a cloud of electrons. The atom is the basic particle of the chemical elements, and the chemical elements are distinguished from each other by the number of protons that are in their atoms.

    परमाणु एक कण है जिसमें इलेक्ट्रॉनों के बादल से घिरे प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के नाभिक होते हैं। परमाणु रासायनिक तत्वों का मूल कण है, और रासायनिक तत्व उनके परमाणुओं में मौजूद प्रोटॉन की संख्या से एक दूसरे से अलग होते हैं।

-Atoms are extremely small, typically around 100 picometers across. A human hair is about a million carbon atoms wide. This is smaller than the shortest wavelength of visible light, which means humans cannot see atoms with conventional microscopes. Atoms are so small that accurately predicting their behavior using classical physics is not possible due to quantum effects.

परमाणु अत्यंत छोटे होते हैं, आमतौर पर लगभग 100 पिकोमीटर व्यास के होते हैं। एक मानव बाल लगभग दस लाख कार्बन परमाणुओं जितना चौड़ा होता है। यह दृश्य प्रकाश की सबसे छोटी तरंग दैर्ध्य से छोटा है, जिसका अर्थ है कि मनुष्य पारंपरिक सूक्ष्मदर्शी से परमाणुओं को नहीं देख सकते हैं। परमाणु इतने छोटे होते हैं कि क्वांटम प्रभावों के कारण शास्त्रीय भौतिकी का उपयोग करके उनके व्यवहार की सटीक भविष्यवाणी करना संभव नहीं है।

  -More than 99.94% of an atom's mass is in the nucleus. The protons have a positive electric charge, the electrons have a negative electric charge, and the neutrons have no electric charge. If the number of protons and electrons is equal, then the atom is electrically neutral. If an atom has more or fewer electrons than protons, then it has an overall negative or positive charge, respectively—such atoms are called ions.

परमाणु का 99.94% से अधिक द्रव्यमान नाभिक में होता है। प्रोटॉन में धनात्मक विद्युत आवेश होता है, इलेक्ट्रॉनों पर ऋणात्मक विद्युत आवेश होता है, और न्यूट्रॉन में कोई विद्युत आवेश नहीं होता है। यदि प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की संख्या बराबर है, तो परमाणु विद्युत रूप से तटस्थ है। यदि किसी परमाणु में प्रोटॉन की तुलना में अधिक या कम इलेक्ट्रॉन होते हैं, तो इसमें क्रमशः समग्र नकारात्मक या सकारात्मक चार्ज होता है - ऐसे परमाणुओं को आयन कहा जाता है।

Fundamental particles of an atom

(a) electron

(b) proton

(c) neutron

(d) nucleus

(a) Electron-

J. J. Thomson thought that the negatively-charged electrons were distributed throughout the atom in a sea of positive charge that was distributed across the whole volume of the atom.This model is sometimes known as the plum pudding model.

             जे. जे. थॉमसन ने सोचा कि नकारात्मक चार्ज वाले इलेक्ट्रॉनों को सकारात्मक चार्ज के समुद्र में परमाणु भर में वितरित किया गया था जो परमाणु की पूरी मात्रा में वितरित किया गया था।  इस मॉडल को कभी-कभी प्लम पुडिंग मॉडल के रूप में जाना जाता है।

        The electron (e− or β−) is a subatomic particle with a negative elementary electric charge.

the magnitude of the negative electric charge carried by a single electron, which has charge −1 e.

      Charge of e– = 1.6 × 10-16 C

 - the charge of the electron was found by 

  Mass of electron = 9.1×10−31 kg

Robert A. Millikan and Harvey Fletcher's oil drop experiment first directly measured the magnitude of the elementary charge in 1909, differing from the modern accepted value by just 0.6%. Under assumptions of the then-disputed atomic theory, the elementary charge had also been indirectly inferred to ~3% accuracy from blackbody spectra by Max Planck in 1901 and (through the Faraday constant) at order-of-magnitude accuracy by Johann Loschmidt's measurement of the Avogadro number in 1865.

रॉबर्ट ए मिलिकन और हार्वे फ्लेचर के तेल ड्रॉप प्रयोग ने पहली बार 1909 में प्राथमिक चार्ज के परिमाण को सीधे मापा, जो आधुनिक स्वीकृत मूल्य से केवल 0.6% अलग था। तत्कालीन विवादित परमाणु सिद्धांत की मान्यताओं के तहत, 1901 में मैक्स प्लैंक द्वारा ब्लैकबॉडी स्पेक्ट्रा से अप्रत्यक्ष रूप से ~3% सटीकता और जोहान द्वारा परिमाण सटीकता के क्रम पर (फैराडे स्थिरांक के माध्यम से) प्रारंभिक चार्ज का अनुमान लगाया गया था। 1865 में लोस्चमिड्ट द्वारा अवोगाद्रो संख्या का मापन|

(B)proton-

   Proton is the positively charged particle present in the nucleus of the atom. Magnitude of charge: Charge of proton is 1.6022 x 10-¹⁹ coulomb.

 

Mass of proton’s = 

1.67262192369(51)×10−27 kg

A proton is a stable subatomic particle, symbol 
p
, H⁺, or ¹H⁺ with a positive electric charge of +1 e (elementary charge).

  प्रोटॉन एक स्थिर उपपरमाण्विक कण, प्रतीक है

पी

, H+, या 1H+ +1 e (प्राथमिक चार्ज) के सकारात्मक विद्युत आवेश के साथ।

Discovered- Observed as H⁺ by Eugen Goldstein(1886). Identified in other nuclei (and named) by Ernest Rutherford (1917–1920).

   

(C)neutron -

The neutron is a subatomicparticle, symbol 

n
or 
n0
, which has a neutral (not positive or negative) charge, and a mass slightly greater than that of a proton. Protons and neutrons constitute the nuclei of atoms. Since protons and neutrons behave similarly within the nucleus, and each has a mass of approximately one dalton, they are both referred to as nucleons.

 न्यूट्रॉन एक उपपरमाण्विक कण है, प्रतीक एन या n0

, जिसमें एक तटस्थ (सकारात्मक या नकारात्मक नहीं) चार्ज होता है, और एक प्रोटॉन से थोड़ा अधिक द्रव्यमान होता है। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन परमाणुओं के नाभिक का निर्माण करते हैं। चूँकि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन नाभिक के भीतर समान व्यवहार करते हैं, और प्रत्येक का द्रव्यमान लगभग एक डाल्टन होता है, इसलिए उन दोनों को न्यूक्लियॉन कहा जाता है।

 Discovered-James Chadwick(1932)

Mass of neutron =

1.67492749804(95)×10−27 kg