Atomová fyzika

Atomová fyzika je pole fyziky, která studuje atomy jako izolovaný systém elektronů a atomové jádro. To je primárně zaujaté uspořádáním elektronů kolem jádra a procesů který tato uspořádání se mění. Toto zahrnuje ionty také jako neutrální atomy a, ledaže jinak řečený, pro účely této diskuze to by mělo být předpokládal, že atom termínu zahrnuje ionty.

Termínová atomová fyzika je často spojována s jadernou energií a atomovými bombami, kvůli synonymnímu použití atomový a nukleární ve standardní angličtině. Nicméně, fyzici rozlišují mezi atomovou fyzikou — který se zabývá atomem jako zahrnování systému jádra a elektrony a nukleární fyzikou — který zvažuje atomová jádra osamoceně.

Nepřehlédněte: Tato stránka obsahuje strojový překlad textu z anglické encyklopedie Wikipedia. Pokud budou některé pasáže špatně srozumitelné, zkuste se podívat i na text v originále, který najdete pod odkazem Atomic physics. Překlad byl vytvořen pomocí překladače Eurotran.

Jak s mnoha vědeckými oblastmi, přísný nárys může být velmi vymyšlen a atomová fyzika je často zvažována v širší souvislosti atomový, molekulární, a optická fyzika. Fyzikální výzkumné skupiny jsou obvykle tak klasifikované.

Izolované atomy

Atomová fyzika vždy zvažuje atomy v izolaci. Atomové modely budou sestávat z jediného jádra, které může být obklopené jedním nebo více spojených elektronů. To není zaujaté tvořením molekul (ačkoli hodně z fyziky je totožný) ani to zkoumá atomy v tuhém skupenství jak zhuštěnou záležitost. To je znepokojeno procesy takový jak ionization a excitace fotony nebo kolize s atomovými částečkami.

Zatímco atomy modelování v izolaci nemohou vypadat realistické, jestliže jeden zvažuje atomy v plynu nebo plazmě pak časové rámce pro atom-vzájemná ovlivňování atomu jsou obrovská v srovnání s atomovými procesy že my jsme zaujatí s. Toto znamená, že jednotlivé atomy mohou být zpracované jak jestliže každý byl v izolaci, protože pro drtivou většinu času oni jsou. Tímto uvažováním atomová fyzika poskytuje základovou teorii ve fyzice plazmy a atmosferické fyzice, ačkoli oba se zabývají obrovskými množstvími atomů.

Elektronická konfigurace

Elektrony tvoří teoretické shelly kolem jádra. Tito jsou přirozeně v zemi říkat ale moci být rozčilený absorpcí energie od rozsvítit (fotony), magnetická pole nebo vzájemné ovlivňování s srážející se částečkou (typicky jiné elektrony). Vzrušený elektron může ještě být zavázán jádru a should, po jistém časovém období, se rozkládat zpátky do originálního základního stavu. Energie je propuštěna jako foton. Tam jsou pravidla přísného výběru, zatímco k elektronickým konfiguracím to může být podáváno excitací světlem — nicméně nejsou tam žádná taková pravidla pro excitaci kolizními procesy.

Elektron může být dostatečně vzrušený tak že to se zlomí osvobozený od jádra a je už ne část atomu. Zbývající systém je iont a atom je říkán k byli ionized mít been odešel v nabitém stavu.

Historie a vývoje

Většina polí ve fyzice může být rozdělena mezi teoretickou práci a experimentální práci a atomová fyzika je žádná výjimka. To je obvykle případ, ale ne vždy, ten pokrok se ubírá ve střídavých cyklech od experimentálního pozorování, přes k teoretickému vysvětlení následovanému některými předpověďmi, které smějí nebo smějí ne být potvrzen experimentem, a tak dále. Samozřejmě, aktuální stav technologie u nějakého daného času může vzít si limitace co může být dosáhl experimentálně a teoreticky tak to může vzít značný čas na teorii být očištěn.

Hlavní článek: Atomová teorie

Jasně nejčasnější kroky k atomové fyzice byly uznání ta záležitost byla složena z atomů, v moderním smyslu pro základní jednotku chemického prvku. Tato teorie byla vyvinuta britskou lékárnou a fyzikem John Dalton v 18. století. V této chvíli, to wasn't vyčistit co atomy byly, ačkoli oni mohli být popisováni a klasifikovaný jejich vlastnostmi (ve větším balení) v periodické tabulce.

Hlavní článek: Základy kvantové mechaniky

Opravdový začátek atomové fyziky je poznamenán objevem spektrálních čár a pokusy popisovat jev, nejvíce pozoruhodně Joseph von Fraunhofer. Studie o těchto linkách vedla k Bohr atomovému modelu a k narození kvantové mechaniky sám. V snažit se vysvětlit atomová spektra zcela nový matematický model záležitosti byl odhalen. Jak daleko jak atomy a jejich elektronové vrstvy byli zaujatí, ne jen dělal tomuto výnosu lepší celkový popis, tj. atomový okružní model, ale to také poskytovalo nové teoretické východisko pro chemii (kvantová chemie) a spektroskopie.

Od druhé světové války, obě teoretická a experimentální pole postupovala u velké rychlosti. Toto může být přičítáno pokroku v počítačové technologii, která dovolila větší a důmyslnější modely atomové struktury a sdružené kolizní procesy. Podobné technologické pokroky v plynových pedálech, detektory, generace magnetického pole a lasery velmi pomohli experimentální práci.

Významní atomoví fyzici

Pre kvantová mechanika

Poštovní kvantová mechanika

Viz též

Odkazy

Bransden, BH; Joachain, CJ (2002). Fyzika atomů a molekul (2. vydání ed.). Prentice Hall. ISBN 0-582-35692-X.
Noha, CJ (2004). Atomová fyzika. Oxford univerzitní tiskárna. ISBN 0-19-850696-1.