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其中 一 種 傳導性 很 好 , 很 可能 另 一 種 也 不錯 。 但是 , 這 條 規則 有 幾 個 例外 , 這些 例外 大大 影響 了 科學 、 科技 , 以及 我們 的 日常 生活 。 處理 熱熱 其實 就 是 原子 在 運動 。 元素 的 溫度 升高 時 , 原子 的 運動 就 帶 著 更多 能量 。 以 固態 元素 而言 , 原子鍵 結 在一起 的 時候 , 表示 會 比 先前 更加 劇烈 來回 振動 。 因此 , 優良 的 熱 傳導物 指 的 就 是 該 物質 的 振盪 運動 , 可以 從 一 個 原子 轉移到 鄰近 原子 。 負載 電流 電流 是 一 股 電荷 在 物質 間 流動 , 通常 是 一 股 帶 負 電荷 的 電子流 在 物質 間 流竄 。 金屬 是 最佳 的 導電體 , 因為 金屬 元素 的 外層 電子 不 多 , 很 容易 就 能 從 原子 釋放 出去 , 以 電流 的 方式 移動 。 非金屬 原子 將 電子 抓 得 比較 緊 , 所以 需要 更 強 的 電力 推一 把 , 或 稱為 電壓 , 讓 非金屬 元素 能夠 導引 電流 。 銀 和 銅 是 最佳 導電體 。 金屬 經常 也 是 最 好 的 導熱體 , 因為 原子 的 移動 比較 自由 , 能夠 將 能量 傳遞給 其他 原子 。 銀 和 銅原子 都 只 有 一 個 外層 電子 , 很 容易 就 能 釋放出去 導電 。 氙 和 氡 屬於 稠密 氣體 , 導熱性 最 差 , 因為 這些 元素 中 的 原子 既 沉重 、 動作 緩慢 , 完全 沒有 鍵結 。 所有 氣體 都 是 非 金屬 , 因而 也 是 非常 差 的 導電體 。 矽 和 鍺 與 其他 元素 的 不同 之 處 在於 , 這 兩 個 元素 的 相對 導熱性 佳 , 就 和 金屬 一樣 , 但 相對 導電性 卻 不 好 , 就 和 非金屬 一樣 。 矽 和 鍺 具有 4 個 外層 電子 , 特性 正好 位於 典型 金屬 和 典型 非金屬 之間 , 因此 也 稱為 半 金屬 。 這 兩 種 元素 都 是 製作 半導體 材料 的 主要 成分 , 所謂 半導體 就 是 能夠 從 絕緣體 轉變為 導電體 , 這樣 的 轉換 成為 電子 和 電腦 科技 的 基礎 。 半導體 一般 會 帶有 微量 雜質 , 像是 錫 、 硼 和 砷 , 能夠 加強 導電 功能 。 磁性 所有 元素 都 能 展現出 某 種 磁性 , 只是 有些 弱 到 無法 察覺 , 或者 無法 在 日常 生活 中 運用 。 磁性 反應 有 四 種 : 鐵磁性 、 順磁性 、 反磁性 , 以及 反 鐵磁性 。 累積 作用 所有 元素 的 所有 原子 都 能 製造 磁性力場 , 但是 這些 微弱 力場 通常 會 往 不同 方向 作用 , 因此 所 累積 起來 的 力 都 會 抵銷到 幾乎 一點 不 剩 。 不過 , 如果 將 這些 元素 放 在 磁場 中 , 原子 就 會 改變 施力 方向 , 以 符合 磁場 , 這樣 就 能 顯露出 該 元素 的 磁性 特質 。 __UNDEF__ 元素 在 標準 氣溫 ( 25 ℃ ) 下 的 磁性 特質 = 順磁性 = 鐵磁性 = 反 鐵磁性 = 反磁性 順磁性 : 原子會 順著 磁場 排列 , 並 受到 磁場 來源 吸引 。 若 磁場 來源 遭 移除 , 原子 就 會 再次 擾動 而 失去 磁力 。 鐵磁性 : 原子會 順著 磁場 排列 , 並 受到 磁場 來源 吸引 。 即使 移除 磁場 來源 , 原子 依然 會 按 磁場 方向 排列 , 持續 保持 永久 磁性 。 反 鐵磁性 : 原子會 順著 磁場 排列 , 不過 只有 一半 是 順向 , 另一半 則 是 逆向 。 原子 中 兩 股 磁力 相加 後 , 互相 抵銷 為 無磁性 。 反磁性 : 原子會 順著 磁場 排列 , 但 與 磁場 來源 互斥 。 一旦 移除 磁場 來源 , 所有 磁力 效應 也 跟著 消失 。 溫度 依存 元素 的 磁性 特質 會 依 溫度 改變 而 改變 。 例如 , 鈥原子 所 製造 的 磁力 是 所有 元素 中 最 強 的 , 但 只有 在 -254 ℃ 才 具有 鐵磁性 。 光譜光 就 是 原子 所 發出 的 輻射線 , 原子 的 電子 釋放 能量 時 就 會 產生 光 , 而 每 種 元素 都 能 發出 一 組 非常 特定 的 波長 , 也 就 是 顏色 。 這些 獨特 的 原子 光譜 讓 我們 只要 看到 原子 所 發出 的 光 , 就 知道 是 哪 種 原子 。 火焰 測試 辨認 元素 最 簡單 的 方法 就 是 用 火 去 燒 。 火焰 發出 的 光 就 是 原子 光譜 的 顏色 , 答案 就 能 揭曉 。 吸收 原子 在 灼熱 狀態 下 會 發光 , 但 冷卻 時 會 吸收 光 。 天文學家 要 辨識 太空 中 某 團 氣雲 由 哪些 元素 組成 , 只要 看 星球 發出 的 光 通過 氣雲 時 , 有 哪些 顏色 被 吸收 , 就 能 知道 。 發現 元素 的 工具 許多 元素 最初 被 發現 都 是 透過 光譜 的 光 , 最 有名 的 是 氦 。 有 幾 個 元素 , 像是 銣 、 銫 、 鉈 , 都 是 以 其 發出 的 顏色 命名 ( 分別 是 紅色 、 藍色 和 綠色 ) 。 元素 的 來源 元素 並非 一直 存在 , 是 核 反應 逼迫 較 小 的 原子 融合成 較 大 的 原子 , 因而 產生 了 元素 。 一 開始 大 霹靂 之後 形成 最 簡單 的 氫原子核 , 接著 開始 融合成 氦 。 宇宙 開始 擴張 後 , 高速 運動 的 氫 與 氦 原子核 形成 宇宙 射線 , 融合成 更 大 的 元素 , 像是 鋰 、 鈹 和 硼 。 原子 工廠 星球 一 開始 就 是 一 團 巨大 的 氫球 , 溫度 極 高 , 並且 受 自身 的 引力 壓縮 。 核心 的 核 融合 製造出 了 氦 , 在 氫 消耗 殆盡 後 , 氦 開始 形成 更 重 的 元素 。 所有 比 硼 更 重 的 元素 開始 在 星球 內部 成形 。 像 我們 的 太陽 這樣 的 星球 , 可以 製造 像 氖 這麼 大 的 元素 , 然後 再 擴張 成為 巨大 的 星球 , 能夠 製造出 更 重 的 元素 。 最 大 的 星球 都 會 消滅 於 極 大 的 爆炸 中 , 稱為 超 新星 , 這些 破壞力 極 強 的 爆炸 能夠 製造出 最 重 的 自然 元素 。 在 實驗室 中 比 鈽 還 大 的 元素 或許 可以 在 超 新星 中 製造 , 但是 無法 長久 留存 , 在 自然界 中 不 見 蹤影 。 不過 , 這些 元素 可以 利用 核反應爐 和 粒子 加速器 合成 。 宇宙 元素 豐度 有 些 元素 在 宇宙 中 比 其他 元素 更 常見 。 通則 是 原子 序數 小 的 元素 是 最 常見 的 , 隨著 原子序 增加 , 元素 的 存量 也 就 跟著 遞減 。 但 這麼 說 只 對了 一半 。 曇花一現 若 以 通則 而 言 , 鋰 、 鈹 和 硼 的 存量 應該 頗為 豐富 , 但 實情 卻 是 少 得多 。 在 氫融合成 氦 之後 , 兩 者 就 更 容易 融合成 更 大 的 元素 ,
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