Maddenin Yapısı ve Farklı Halleri

Tüm maddeler ister gaz, ister sıvı veya katı halinde olsun atomlardan oluşur. Bu nedenle atomlar maddenin temel yapı taşlarıdır ancak neredeyse her zaman bir molekülün parçası olarak görülürler. Molekül ise aynı veya farklı tipte atomlar ile bir araya gelen birden fazla atoma verilen addır. Atomlar proton ve nötronlardan oluşan yoğun bir çekirdek ve etrafındaki küçük, hafif ve yüksek hızda dönen elektronlardan oluşur. Başka yapı taşları da vardır ancak bunlar dengeli değildir. Tüm bu parçacıklar dört özelliğe sahiptir:
- elektrik yükleri
- durağan haldeki kütleleri
- mekanik momentumları
- manyetik momentumları

Atomun çekirdeğindeki proton sayısı, atom sayısına eşittir. Toplam proton ve nötron sayısı yaklaşık olarak atomun kütlesine eşittir çünkü elektronlar neredeyse sıfır kütleye sahiptir. Bu bilgiler periyodik tabloda bulunabilir. Elektron grubu, çekirdekteki protonlar ile aynı sayıda elektron içerir. Bu nedenle atomlar genellikle elektrik açısından nötrdür.

Danimarkalı fizikçi Niels Bohr, 1913'te bir atomun modelini oluşturdu. Atomların yalnızca durağan halde ve belirli bir enerji ile var olabileceğini gösterdi. Atom bir enerji durumundan başka bir enerji durumuna geçtiğinde, bir radyasyon kuantumu yayılır. Buna foton adı verilir. Bu farklı geçişler, farklı dalga boyları olan ışık olarak ortaya çıkar. Spektrograflarda atomun spektrum çizgileri olarak görülürler.