到19世紀前原子核還尚未被發現，直到19世紀末到20世紀，放射線出現後，才知道原子是由電子和原子核所組成，再過不久後出現強大能量的量子束，就了解原子核是由質子和中子所組，且到了20世紀半，更進一步發現質子和中子是由夸克組成。
放心放心這篇文章沒有任何奇奇怪怪的公式，只有一些有趣的理論和生活上相關的知識，腦袋君終於能休息了哈哈，而且這次有認真把圖用出來，所以可以當作看個故事書就好囉😉。
光的波粒二象性
當具有某大小能量的“光子”，正面撞擊金屬板內的電子時，光子會湮滅且飛出同等大小能量的電子，但電子撞擊金屬板時，雖然也會飛出同等大小能量的光，但他不會湮滅。(光子會湮滅產生，但電子不會湮滅也不會產生)
光的“干涉現象”和“繞射現象”就是波的性質，其能量與波長成正比，越長越弱，越短越強。(波的波峰與波峰相遇會增加，波峰與波谷相遇則是會相消)
光是由光子組成，所以會有粒子的性質具有能量和動量，只是光子不具質量(重量)，即波粒二象性。
原子核內的作用力
原子序為原子內具有的電子個數，且原子核具有和電子數相同的正電荷。
原子核的大小非常小，若將原子大小比喻成足球場，則原子核大概是一顆足球，而繞著原子核轉的電子雲，就像空氣一樣散佈在整個足球場中，超神奇😲。
透過帶正電荷的α(alpha)射線去靠近原子核時，會被一樣帶正電荷的原子核反彈、排斥，透過α射線的角度就能夠算出原子核的大小。
原子內的電子是透過“靜電力(電磁力)“與“離心力”，兩者平衡的狀態下繞著原子核轉，離中心越近就會轉越快，越遠越慢，其電磁力是經由不斷進出的光子，被電子吸收後再放出，藉此來將原子核的電磁力傳遞給電子來。
電子的波長和動量成反比，所以只要波長決定了，其動量和能量也就決定了，但電子軌道的大小是依其不連續的離散分佈位置而定，所以其動量和能量也會具備不連續的值，這種不連續分佈的能量值，稱為“量子化”。
粒子躍遷
使用特定能量的光子去撞擊原子內某軌道時，只要外側軌道仍有空位，則電子會吸收光子“躍遷”到外側的軌道繞轉，然後會在放出光子返回內側的軌道，此時釋放出來的光會根據不同殼層(K、L、M、N)會被稱為KX、LX、MX、NX的特徵射線，因為各軌道能量是固定不變的，所以射線能量就相當於一開始被電子吸收的光子能量。
核子的軌道運動會先從低能量的內側軌道開始，依照固定數量的空位進行繞轉，一直到內側滿了後才開始繞外側軌道，在原子核內，中子和質子都有各自不同的位置空間，繞轉的方式有水平面、傾斜面、垂直面，而自旋的方向也有左旋和右旋，繞轉時會以自身方向相同的方式為主，這樣所需的能量能較少。
只要某一層殼層被占滿，就會被稱為“閉合殼層”，其內部核子難以移動、變更位置，所以是沒有活性的穩定原子核；
若原子核內的中子、質子殼層皆閉合，那就是“雙閉合殼層”，此時的原子核極為穩定。
入射質子束，讓中子脫離使質子進入原子核，或質子脫離；
入射氧原子束，會加熱原子核，使一些粒子被蒸發到原子核外；
入射光子束，使原子核產生共鳴，發生振動。
作用力之間所產生的交互結果
日常生活中的“現象”幾乎都是由電子(進行工作運動)和光子(傳遞電磁力)的作用所表現出來，而形成萬物的基本要素則是原子和原子所組成的分子結果。
例如:腳踢球，球飛起後在落下，腳的電子和球的電子產生排斥力所以飛起，在因地心引力而下落到地面；
電車前進是因為電流流過列車馬達的線圈產生磁場，藉由電磁作用使馬達運轉並帶動車輪轉動，此時車輪表面的電子和鐵軌的電子互斥而推動電車前進。
視力、判斷力、腕力也都是電磁力的作用，由眼睛接收事件的光會作用於眼睛的電子，電子會流過神經到大腦，大腦的電子產生反應將電的訊號傳到肌肉，四肢再進行運動動作。
海森堡的不確定性定理:
要想知道質點的位置，就需要用光去照射他，但是光的能量不是一個任意小數值，而是有明確大小，所以會”干擾到質點的速度”。(越精確的位置，其速度就越不準確，反之)
高能量粒子束
氫的原子序為1，若將電子從氫原子彈出，就能獲得帶+1電荷的氫離子，即氫原子核、質子，只要再利用加速器就能獲得數千萬電子伏特的”高能量質子束”，可用來擊出原子核內的粒子。(離子束打原子核、電子束打原子)
只要用“高能量質子束”射進氧原子核(質子數8)，就有可能將一個質子和中子彈出來，使其變成氮原子核(質子數7)，這樣氧原子就變成氮原子，此過程稱為“原子核反應”。(化學反應只會組成分子無法改變原子，但透過改變原子核就能改變原子，使元素變成不同的元素，達到真正的煉金術)，所以說大便真的能變黃金的😆，只是你會付出比黃金還要更大的成本而已😅。
輕子三族與夸克
質子和中子統稱為“核子(nucleon) “，而質量重的粒子稱為“重子(baryon) “、質量輕的稱為“介子(meson) “
夸克和反夸克分別有:
u夸克(+2/3)、d夸克(-1/3)、s夸克(-1/3)；
反u夸克(-2/3)、反d夸克(+1/3)、反s夸克(+1/3)，
夸克和反夸克只差在電荷相反而已，其質量都相同。
質子是由2個u夸克(+4/3)和1個d夸克(-1/3)組成，所以電荷為+1；
中子是由1個u夸克(+2/3)和2個d夸克(-2/3)組成，所以電荷為0。
微中子是電子的夥伴粒子，都被稱為“輕子”，微中子不帶電荷，也幾乎沒有質量，所以不會產生電磁力和核力作用，使他能夠“穿透任何物體”。
目前認知為物質是由夸克和輕子所組成，且只有第一代的粒子構成是現存的原子和粒子，其他都不存在，只能人工產出，各輕子會因弱交互作用而衰變成其微中子，但是不會跨世代衰變。
在巨觀的太陽系中，由沒有質量的光子所傳遞的“電磁力”當主要作用力，在小一點的原子核世界為一兆分之一公分左右的超微觀世界，由“介子”所傳遞的核力(強交互作用)來結合核子(質子和中子)，
而質子和中子的世界則是十兆分之一公分的超超微觀世界，存在其中的夸克是被“膠子”所傳遞的色力(強交互作用)給作用著，膠子在夸克間就像條橡皮筋一樣，不管多遠都會拉在一起，且也無法將夸克單獨拉開。
弱交互作用
就是放射性原子核放出電子和微中子，以及電子轉換成微中子的作用，而傳遞此作用的粒子為“弱玻色子”，其質量是質子的100倍左右，因為太重了，所以移動距離也非常短，大約0.2公分的千兆分之一左右而已。
質子的重量938MeV，約為電子的2000倍左右。
在原子核內，透過“介子”當媒介，可以使質子轉變成中子，或是中子轉變成質子。
原子的重量=原子核重量99.98% + 電子重量0.02%
原子的體積=電子雲的體積=原子核體積的數兆倍
放射性核反應
只要將高能量粒子射入原子核，當吸收或帶走核子後，就“有可能”誘發放射性核反應，使物質的構造與性質發生變化，如果拿去照生物體的話，會讓生物體內的細胞、分子活動停止，達到消毒、殺菌效果。
如果讓核子與高能量的介子和光子撞擊後，會產生“超子”，他並不會因強交互作用而瞬間變成核子，而是會因弱交互作用照靜止質量能的大小順序邊衰竭邊放出π介子；
【超子(Ω👉Ξ👉Σ👉Λ)；奇異介子(φ👉К👉η、ρ)】，直到最後都變成π介子再慢慢轉換成核子，或是變成γ射線而湮滅，平均壽命為一秒的一百億分之一。
平均壽命:是指一放射性核，能夠在平均多久的時間內不發生衰變，且持續存在的壽命長度。
超子又被稱為”奇異粒子”，主要有分為幾種:
介子就是原子核中，核子互相轉換的媒介，他也一樣有許多不同的種類:
夸克的三色六味與膠子
在微觀世界下，核子和夸克的自旋大小都為1/2，右旋為+，左旋為–，但依據“包力不相容原理(Pauli Exclusion Principle)”，電荷和自旋方向相同的粒子是不能同時存在於相同的場所，所以才會有u、d、s；反u、反d、反s(六味)和紅、綠、藍(三色)的存在(三原色調和會變成”無色”)，其六味與三色都只是用來區別不同的狀態而已，沒有實質的意思。
質子和中子可以在高能量入射時獨立飛出，但夸克“無法獨立分離出來”，因為顏色無法單獨出現，所以他一定要是在無色狀態時才能出現，此概念就像是無法從一對NS極磁鐵中，只分離N極或S極這樣。
而將夸克結合在一起的是“色力”，用來傳遞色力的則是“膠子”，其屬於強交互作用的一種，在吸收膠子後可以改變自身的顏色。
β衰變
當發生β衰變時，會發現衰變後的原子核質量+β射線質量≠放射性核質量，
即使再加上過程中的電子動量也還是缺少一點，而這些缺少的質量就是“微中子”，即電子的夥伴粒子，他“不具質量，也不帶電荷”。
微中子會出現在各式各樣的地方，如太陽、大氣、超新星、宇宙等等，只要有放射性核就都會有它的存在。
總結
最後整理一下；
輕子跟夸克這些物質粒子都屬於費米子；
而膠子、光子等等力的載子則是屬於玻色子。
從量子的世界中就能夠知道，一個物質可能是由很多種不同的方式所組成，一個事件的背景可能是由不同的訊息所展示出來的，舉例，今天你要付100元，你可以用兩個50元或是直接一張100元來支付，兩者最後的結果都會相同，只是在產生的過程中使用不同的方法而已，這就代表這世界充滿了機率與不確定性。
一個東西再不受任何限制時，他能夠展示他所有美妙的一切，但如果被某因素(環境、空間等等)控制住時，他就會無法好好發揮擁有的能力，只能侷限在”控制因素”內所能達成的事，造成在此因素外的觀察者認為那就是他的一切，但其實雙方都是屬於狹隘的一方，只是一個是被限制能力一個是被限制視野。
在〈微觀世界的自然法則”量子理論”〉中有 3 則留言