O átomo é a menor unidade fundamental da matéria, composta por um núcleo central de prótons e nêutrons, rodeado por elétrons em órbita. Ele é a base de todos os elementos químicos e é responsável pelas propriedades físicas e químicas dos materiais. Um átomo típico é em torno de 0,1-0,5 nanômetros de diâmetro e pode ser visualizado através de microscopia eletrônica. No entanto, a maioria das propriedades dos átomos só pode ser estudada através de métodos indiretos. Por exemplo, a espectroscopia permite que os cientistas analisem a luz emitida pelos átomos quando eles são excitados por uma fonte de energia, como a eletricidade. O modelo atual para a estrutura do átomo é semelhante ao modelo proposto por Niels Bohr em 1913. Ele afirmou que os elétrons giram em torno do núcleo em órbitas específicas, e que a energia é transferida entre essas órbitas quando um elétron salta de uma para outra. O modelo atual inclui subníveis de energia e orbitais, que descrevem as posições e energias dos elétrons com mais precisão. Cada elemento químico é identificado pelo número atômico, que é o número de prótons no núcleo do átomo. Isótopos são átomos do mesmo elemento com o mesmo número atômico, mas diferente número de nêutrons. A massa atômica é a média do peso de todos os isótopos de um elemento. O estudo do átomo é uma parte fundamental da química e é aplicado em muitas áreas, desde o desenvolvimento de novos materiais até a medicina. Entender a estrutura e as propriedades dos átomos continua a ser uma área ativa de pesquisa na ciência.