从相对论的观点来看，质能是一个物体的总能量，如爱因斯坦的E = mc所表示的2．
单个粒子可能有质量。人们常说电子没有质量，但实际上它的质量很小:是质子的1/ 1836。准确地说，一个电子的质量是9.10938291 × 10-31年公斤。电子的质量很小，这意味着一个很小的力就可以使它加速到很高的速度。
按照惯例，光子被认为是无质量的。但是光子是有能量的，根据爱因斯坦的相对论，有大量的实验和观测支持，能量和质量是由E = mc联系起来的2．根据这个方程，光子确实有一定的质量。
尽管如此，一般来说，光子是完全没有质量的。如果它有一定的质量，它就不会在真空中以“光速”运动。它会根据频率以较低的速度运动。只要有质量，轻粒子就会以引力子的速度运动。
质子的质量是1.67262178 × 10-27年公斤。虽然比电子或幽灵光子的质量大得多，但这仍然是一个很小的数字。
因为中子不带电荷，所以不能用质谱法测量它的质量。它被认为略大于一个质子的质量。
除了质量，原子粒子和物质经常但不总是表现出的属性之一就是电荷。它被定义为物质的一种属性，使其在磁场中受到力的作用。除了受电磁场影响外，带电物质也会产生电磁场。
正如古人发现的那样，孩子们善于探究，很快就知道，不喜欢的人互相吸引，喜欢的人互相排斥。这对磁铁和带电物体都适用。
电荷的基本单位是电子，它被认为是负的，尽管这是语义上的问题。因为电流是由电子流组成的，所以把电子看成带正电荷可能更合适，但现在想起来已经太晚了。
根据量子物理学，已充分证明电荷的单位是量子化的。这意味着，在事物的微小的一端，存在一个不能被进一步细分的最小电荷，尽管这种说法必须在夸克的奇怪情况下加以修改。
在大多数情况下，宏观尺度上的电荷是以基本电荷的整数倍存在的e，约为1.602 × 10-19年库仑。夸克携带的电荷是e/ 3。因为自然界中不存在单个夸克，所以电荷的基本量子单位可以成立。
罗伯特·米利根被认为确定了电子的确切电荷。他测量了水滴通过电场的速度。后来他发现水蒸发得太快，便用油滴代替。他发现液滴上的电荷总是单个量的倍数，通过简单的除法就得到了基本电荷。
按照惯例，电子将基本电荷定义为e．与此相一致，质子的基本电荷是正的e．由于它们相互吸引，电子仍在原子核周围的轨道上运行。尽管质子带有类似的电荷，但由于它们对中子的强烈吸引力，它们在原子核中仍然紧密地结合在一起。原子核是稳定的，除非受到原子武器制造者的温和帮助，或者得到将水转化为蒸汽以驱动涡轮机和最终发电机的能量的生产者的说服。
第三种性质，自旋，仍然难以捉摸。基本概念大家都很熟悉。我们都知道，地球就像许多球形物体一样，是绕轴旋转的。据说它的角动量不会改变，不会减速或加速，除非施加力或摩擦。
这个角动量原理可以用一个奇妙的19世纪的机械装置来说明，离心飞球调节器，用来调节蒸汽机的转速。角动量的任何变化都会让加重的球体向上或向下移动到地球的中心，从而导致RPM的变化。连接到蒸汽进气阀调整发动机扭矩以调节速度。
所有这些都符合牛顿物理学。但是在超小的量子领域，关于自旋的情况是完全不同的。一个简单的概念是认为基本粒子像地球这样的天体一样绕轴旋转。这是正确的，因为适用于量子化角动量的数学定律是有效的。但这些现象之间存在差异。
基本粒子的自旋方向可以改变，但任何给定的基本粒子的旋转速度是固定的，这就决定了量子数。根据粒子的类型，量子数可以表示为半整数值。
玻色子具有整数自旋，如0、1和2。费米子有半整数自旋，例如1/2、3/2和5/2。费米子符合泡利不相容原理。玻色子则不然，这意味着两个玻色子可能具有相同的时间和空间坐标。
根据定义，真正的基本粒子，如电子，不能再进一步细分。因此，自旋必须被视为本质上的基本物理性质，与质量和电荷属于同一范畴。
但是，当基本粒子结合在一起共同工作时，质量和电荷会聚集在一起，而自旋则完全不同。复合粒子(如氦原子)的自旋不同于构成它的基本粒子的自旋。一个氦原子可以有自旋为0的整数，实际上成为一个玻色子，尽管它的成分——电子和夸克——自旋为半整数，因此是费米子。
了下:测试和测量提示
