为什么会存在“巨大”的原子？
原子是不是一定就非常小呢？这要从原子的大小由什么决定说起。原子是由原子核以及核外的电子云构成。按照经典的核式模型，电子如同行星围绕太阳运动一样围绕原子核做圆周运动。但是按照量子力学的解释，如果电子有确定的轨道，则意味着同时拥有确定的位置和速度，这在微观世界是不存在的。量子力学告诉我们电子是像云一样弥漫在原子核周围的，电子究竟在哪里不知道，但是在这片云里的每一处位置都可能找到电子。如果一个氢原子有一幢大楼那么大，氢原子核只不过相当于放在这幢大楼中心的一个乒乓球那么大而已，可见原子的大小是由电子云分布的区域决定的。
当然为了便于理解，我们仍然可以采用不严格的电子绕核运动来说明，只不过电子的轨道并不是可以任意存在的。为了维持原子的稳定，电子的轨道就像一个个分立的以原子核为圆心的同心圆，在两条轨道之间不存在第三条轨道，这些分立的轨道用能级n来标记。电子运动在最靠近原子核的那一条轨道时n=1，这被称为原子的基态，大多数情况下原子处于这种状态。电子轨道往外围扩大一次，能级就增加1。如同绕地球飞行的卫星一样，距离地球越远，它的重力势能就越大，能级越大的原子，能量就越高。
原子的能量是如何变高的呢？当一个光子的能量恰好可以使电子由现在的轨道“跳跃”到下一条轨道时，这个光子就会被原子吸收，原子的能级增加。这就是原子的跃迁过程。当原子在特定的条件下吸收了足够多的能量，随着能级越来越高，电子的轨道距离原子核也越来越远，原子也就越来越大了。里德伯原子就是指那些能级非常高的原子，n=250的里德伯原子半径约为3.3微米，是氢原子的4万倍，已经接近一个典型细菌的大小了。
【发散思维】怎么样在家里观察光谱？
【本文关键词】光谱 玻尔模型 里德伯原子
