Bien que le nom anglais de l’atome (atome) soit destiné à être la plus petite particule qui ne peut pas être encore divisée, avec le développement de la science, les atomes sont considérés comme composés d’électrons, de protons et de neutrons (les atomes d’hydrogène sont composés de protons et d’électrons). Collectivement appelés particules subatomiques. Presque tous les atomes contiennent les trois particules subatomiques ci-dessus, mais le protium (isotope de l’hydrogène) n’a pas de neutrons, et son ion (après avoir perdu un électron) n’est qu’un proton.
Le proton a une charge positive et sa masse est 1836 fois la masse de l’électron, qui est de 1,6726×10⁻²⁷ kg. Cependant, une partie de la masse peut être convertie en énergie de liaison atomique. Les neutrons n’ont pas de charge, et la masse des neutrons libres est 1839 fois la masse des électrons, qui est de 1,6929×10⁻²⁷ kg. Les tailles des neutrons et des protons sont similaires, à la fois de l’ordre de 2,5×10⁻¹⁵ m, mais leurs surfaces ne sont pas définies avec précision.
Bien que les atomes soient petits, ils ne peuvent pas être subdivisés par des méthodes chimiques, mais ils peuvent encore être subdivisés par d’autres méthodes, parce que les atomes ont également une certaine composition. Les atomes sont composés d’un noyau chargé positivement au centre et d’électrons chargés négativement à l’extérieur du noyau (à l’opposé de l’antimatière). Le noyau est composé de protons et de neutrons. Les électrons se déplacent à grande vitesse dans un espace plus grand à l’extérieur du noyau.
Dans la théorie du modèle standard de la physique, les protons et les neutrons sont composés de particules élémentaires appelées quarks. Quark est une sorte de fermion et l’un des deux composants de base de la matière. Un autre composant de base est appelé leptons, et les électrons sont un type de leptons. Il existe six types de quarks, dont chacun a une charge fractionnelle, soit +2/3 ou -1/3. Un proton est composé de deux quarks vers le haut et d’un quark vers le bas, tandis qu’un neutron est composé d’un quark vers le haut et de deux quarks vers le bas. Cette différence explique pourquoi la charge et la masse des neutrons et des protons sont différentes. Les quarks sont maintenus ensemble par de fortes interactions et sont médiatisés par des gluons. Le gluon est un membre du boson normatif, une sorte de particule élémentaire utilisée pour transmettre la force.
Les particules subatomiques ont des caractéristiques de quantification et de dualité des particules d’ondes. La formule s’exprime comme : ν=h/p=h/mv, où la longueur d’onde est, p est dynamique, et h est la constante de Planck (6,626×10⁻³⁴ J· S)