原子間作用力

為什麼兩個原子會停在一個確定的距離，而不是黏成一團或各自飄走？因為它們同時感受到兩股相反的力，像彈簧上的兩塊磁鐵。有一股吸引力把它們拉近，也有一股排斥力把它們推開，而淨原子間作用力就是這場拔河的結果。當兩者恰好抵消時，原子靜止不動——這就是一個化學鍵。

吸引力（記為 FA）來自鍵結本身——異性電荷的吸引，或電子的共用——它的作用範圍相當遠。排斥力（FR）則來自內層電子雲與原子核拒絕重疊；在遠處微不足道，但一旦原子靠得夠近就急遽上升，因為你無法把兩個填滿的電子殼層塞進同一個空間。淨力為 FN = FA + FR。距離遠時吸引力勝出，把原子拉近；太近時排斥力勝出，把它們推回。在某個特殊間距，兩者平衡，FN = 0，原子便安歇。

這個簡單的平衡，是固體幾乎一切力學性質的種子。力為零的那個距離決定了鍵長；從該點被拉開時力抵抗得多硬，主宰了彈性剛度；而把原子完全拉開所需的能量，則決定了掌控熔化的鍵能。這片領域接下來的每一項性質，都由這場拔河長出來。