原子的质量有多大（从一到无穷大）

德谟克利特和恩培多克勒在讲到原子的存在时，已经模模糊糊地意识到，从哲学观点来看，物质是不可能无限制地分割下去的。它们早晚总要达到一个不能再分的基本单元。

现代的化学家在提到原子时，就要明确得多了。因为要理解化学的基本定律，就绝对需要了解有关基本的原子和它们在复杂分子中组合的性质。

按照化学的基本定律。不同的元素只按严格的质量比例结合，这个比例显然就反映了这些元素的原子间的质量关系。

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因此，化学家们得出结论说，氧原子、铝原子、铁原子的 质量分别为氢原子质量的16倍、27倍和56倍。但是，原子的真正质量是多少克，人们并不清楚。

不过，各种原子的相对原子质量（即原子量）是化学中最基本的数据，而真正的质量有多少克这一点，倒根本不会影响到化学定律和化学方法的内容和应用，因此在化学上是无足轻重的。

然而，物理学家在研究原子时，他首先就要问：原子的真实大小有多少厘米？它重多少克？在一定量的物质中含有多少分子或原子？有没有什么办法来观察、计数和操纵单个分子和原子？

估算原子和分子的大小的方法有许多种，最简单的一种非常容易进行，如果德谟克利特和恩培多克勒当时想到这个方法，也能把它付诸实现，根本用不着现代化的实验仪器。

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读者们只要耐心加小心，自己就能够做这项实验，测出几个简单的数据，求出油分子的大小来。

取一个浅而长的容器，把它完全水平地放在桌子上或地板上。往里加水直到边缘；容器上横搭一根金属线，让它和水面相接触。

若向金属线的任意一侧加入一小滴某种纯油，油就会布满金属线那一侧的整个水面。现在沿容器边缘向另一侧移动金属线，油层就会随线的移动而越散越薄，直到变成厚度等于单个油分子直径的一层。

​水面上的薄油膜在伸展到一定程度后就会裂开

在这以后，如果再移动金属线，这层完整的油膜就会破裂，露出底下的水来。已知滴入的油量，再得出油膜不至破裂的最大面积，单个油分子的直径就很容易算出来了。

做这项实验时，你会注意到另外一个有趣的现象。当把油滴在水面上的时候，你首先会看到油面上的虹彩。你大概很熟悉这种虹彩，因为在港口附近的水面上经常可见到它。

这是光线在油层上下两个界面上的反射光互相干涉的结果；不同的颜色是由于油层在扩散过程中各处厚度不均匀所造成的。

如果你多等一会儿， 让油层铺匀，整个油面就只有一种颜色了。随着油层的变薄，颜色逐渐由红变黄，由黄到绿，由绿转蓝，再由蓝至紫，与光线波长的减小相一致。再伸展下去，油面的颜色就完全消失了。

这不是因为油层不存在，而是油层的厚度已比可见光中最短的波长还要小，它的颜色已超出我们的视阈。

不过，油面和水面还是能够分清的，因为从这层极薄液体的上下表面所反射的光互相干涉的结果，光的强度会减小，所以，即便色彩消失了，油面还是因为显得较为 “昏暗”，可以与水面区分开来。

实际进行一下这项实验，你将发现，1立方毫米的油可以覆盖大约1平方米的水面：再把油膜进一步拉开，就要露出水面了。

那么，油膜在破裂前能有多大的厚度呢？设想有一个边长 1 毫米的立方体，里面装上油（ 1 立方毫米），那么油面有 1 平方毫米。为了把 1 立方毫米的油摊开在 1 平方米的面积上，原来 1 平方毫米的油面必须扩大 100 万倍（从 1 平方毫米到 1 平方米）。因此，原立方体的高度也须减少 100 万倍，以保持体积不变。这就是油膜厚度的极限，即油分子的真实大小。这个数值为 0.1 厘米× 10^-6＝ 10^-7 厘米＝ 1 纳米。由于一个油分子中包含有若干个原子，所以原子还要小一些。