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我們觸摸到的物體表面是原子核的集合還是外層電子的集合?

我們觸摸物體,是一整套觸覺感受的過程,它必然遵循所有相關的物理、化學和生物學規律,儘管最終都要落腳到分子、離子、電子和原子層面上,但是過程還是存在很大區別。

大體上講,我們接觸物體的觸覺實現有三種情況,一種是作用型接觸,二是輻射型接觸,三是交融型接觸。凡接觸,都存在主動接觸與被動接觸之分,結果往往很不一樣,比如你接觸美女皮膚感覺不錯,美女一巴掌打到你臉上你的感覺是火辣辣地痛。

作用型接觸主要發生在兩者物理、化學性質相對穩定的、溫差不大情況下的作用與作用接觸,這種接觸主要表現為力的作用與反作用,作用力小則表現為分子或電子之間的排斥力,作用力大到足以改變分子或原子之間結構力時,表現為對一方物質構結的破壞。

對人體來說,接觸高溫度物體時大多數主動接觸都以輻射接觸型式存在,即當你預感到一個物體溫度遠遠高出人體溫度時,這種接觸就是輻射型接觸。人體直接接觸高溫物體的後果是高溫物體的高能分子直接把高能量傳導到皮肉上破壞人體組織。

人體接觸強鹼、強酸等強腐蝕溶液,可以直接形成分子間化學反應的交融性接觸,即人體分子與接觸物直接發生分子交融的化學重組,這種情況大部分都產生嚴重破壞人體組織的傷害結果。

另外,物質與物質接觸,物質間還存在分子、原子的相互擴散運動,因此,當不小心接觸到對人體有害物質後應及時清潔,但是必須注意,有些化學物品不能用水清潔,所以接觸前就應當了解接觸物的危害性和安全注意事項。

那麼我們摸到的物體表面是原子核的集合還是外層電子的集合?

答案是後者。

原子是什麼?原子是一個幾乎集中了所有原子質量的原子核,和一群核外電子組成。核外電子在原子核束縛下運動,形成了具有某些對稱結構的「電子云」。

原子的直徑大概是10的-10次方米,也就是1埃左右,原子核的直徑大概是10的-15次方米,也就是十萬分之一埃。那麼原子核外大量的空間,都是被電子佔據的,即使電子的質量僅僅是原子核中質子或中子的萬分之一甚至更小。在一個固體材料中,原子和原子之間的距離大概是多大呢?約為1-100埃之間,也就是說,最小就是原子的直徑,最大可以間隔多個原子。為什麼不是原子核的直徑?原因很簡單:原子核外的電子存在很強的相互作用,正是這個相互作用構成了離子鍵、共價鍵、氫鍵等化學鍵,使得原子按照電子云的對稱性來排布,最終構成了具有周期結構的原子晶格。

當兩個物體接觸時,它們的相互作用,就是電子之間的電磁相互作用。也就是說,我們感受到的,是一群電子而已。原子核被電子重重包圍,是無法「觸摸」的到的。如果能夠感受到這裡電子密度高,哪裡電子密度低,就可以「感知」原子的存在,因為有原子的地方聚集的電子數目總是最多的。

事實上,我們生活中物理涉及的各種相互作用力,除了重力(引力)之外,幾乎都是電磁相互作用力,也就是物體中電子相互作用的結果。比如摩擦力,就是物質之間咬合產生的電磁相互作用力的整體效果。

PS:未經同意不得轉載(圖片來源網路)

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