La f??sica at??mica
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La f??sica at??mica (o la f??sica at??mica) es el campo de la f??sica que estudia los ??tomos como un sistema aislado de electrones y un n??cleo at??mico . Es principalmente de la disposici??n de los electrones alrededor del n??cleo y los procesos por los cuales estos arreglos cambia. Esto incluye iones , as?? como ??tomos neutros y, a menos que se indique lo contrario, para los prop??sitos de esta discusi??n, debe suponerse que el ??tomo t??rmino incluye iones.
La f??sica at??mica t??rmino se asocia a menudo con la energ??a nuclear y las bombas nucleares , debido a la uso sin??nimo de at??mica y nuclear en Ingl??s est??ndar. Sin embargo, los f??sicos distinguen entre la f??sica at??mica que se ocupa de la ??tomo como un sistema que comprende un n??cleo y electrones, y la f??sica nuclear -que considera n??cleos at??micos solo.
Al igual que con muchos campos cient??ficos, la estricta delimitaci??n puede ser altamente artificial y f??sica at??mica es a menudo considerado en el contexto m??s amplio de at??mica, molecular y ??ptica f??sica. Grupos de investigaci??n de la f??sica son por lo general tan clasifican.
??tomos aislados
La f??sica at??mica siempre considera ??tomos aislados. Modelos at??micos consistir??n en un solo n??cleo que puede estar rodeada por uno o m??s electrones ligados. No tiene que ver con la formaci??n de mol??culas (aunque gran parte de la f??sica es id??ntica) ni examina ??tomos en un estado s??lido como materia condensada . Se refiere a procesos tales como ionizaci??n y la excitaci??n por fotones o colisiones con part??culas at??micas.
Mientras que los ??tomos de modelado de forma aislada pueden no parecer realista, si se tiene en cuenta los ??tomos de un gas o plasma entonces las escalas de tiempo para la interacci??n ??tomo-??tomo son enormes en comparaci??n con los procesos at??micos que nos ocupan. Esto significa que los ??tomos individuales pueden ser tratados como si cada uno fuera en forma aislada porque para la gran mayor??a de las veces son. Por esta consideraci??n f??sica at??mica proporciona la teor??a subyacente en la f??sica del plasma y la f??sica de la atm??sfera , aunque ambos se ocupan de un gran n??mero de ??tomos.
Configuraci??n electr??nica
Los electrones forman nocional conchas alrededor del n??cleo. Estos son, naturalmente, en una estado fundamental, pero pueden ser excitados por la absorci??n de la energ??a de la luz ( fotones ), los campos magn??ticos, o la interacci??n con una part??cula de colisi??n (t??picamente otros electrones). El electr??n excitado todav??a puede estar unido al n??cleo y debe, despu??s de un cierto per??odo de tiempo, la decadencia de nuevo al estado original del suelo. La energ??a se libera en forma de un fot??n. Hay estricta reglas de selecci??n en cuanto a las configuraciones electr??nicas que pueden ser alcanzados por la excitaci??n por la luz sin embargo no existen tales normas para la excitaci??n de los procesos de colisi??n.
Un electr??n puede ser suficientemente excitada para que se escapa del n??cleo y ya no forma parte del ??tomo. El sistema queda es un ion y el ??tomo se dice que ha sido ionizado haber sido dejado en un estado de carga.
Historia y evoluci??n
La mayor??a de los campos de la f??sica se puede dividir entre el trabajo te??rico y el trabajo experimental y la f??sica at??mica no es la excepci??n. Por lo general es el caso, pero no siempre, que el progreso va en ciclos alternos de una observaci??n experimental, a trav??s de una explicaci??n te??rica seguido por algunas predicciones que puede o no puede ser confirmado por el experimento, y as?? sucesivamente. Por supuesto, el estado actual de la tecnolog??a en un momento dado puede poner limitaciones a lo que puede lograrse experimental y te??ricamente lo que puede tardar un tiempo considerable para la teor??a para ser refinado.
Es evidente que los primeros pasos hacia la f??sica at??mica fue el reconocimiento de que la materia estaba compuesta de ??tomos, en el sentido moderno de la unidad b??sica de un elemento qu??mico . Esta teor??a fue desarrollada por el qu??mico y f??sico brit??nico John Dalton en el siglo 18. En esta etapa, no estaba claro qu?? eran ??tomos aunque podr??an ser descritos y clasificados por sus propiedades (a granel) en una tabla peri??dica .
El verdadero comienzo de la f??sica at??mica est?? marcada por el descubrimiento de l??neas espectrales y los intentos para describir el fen??meno, sobre todo por Joseph von Fraunhofer. El estudio de estas l??neas condujo a la Modelo de ??tomo de Bohr y al nacimiento de la mec??nica cu??ntica en s??. Al tratar de explicar los espectros at??micos se revel?? una nueva modelo matem??tico de la materia. En lo que se refiere a los ??tomos y sus capas de electrones, no s??lo este di?? una mejor descripci??n general, es decir, la modelo orbital at??mico, sino que tambi??n proporciona una nueva base te??rica para la qu??mica ( qu??mica cu??ntica ) y la espectroscopia .
Desde la Segunda Guerra Mundial , los dos campos te??ricos y experimentales han avanzado a muy buen ritmo. Esto se puede atribuir a los avances en la tecnolog??a que ha permitido que los modelos m??s grandes y m??s sofisticadas de la estructura at??mica y los procesos de colisi??n asociados de computaci??n. Avances tecnol??gicos similares en aceleradores, detectores, la generaci??n del campo magn??tico y los l??seres han ayudado mucho trabajo experimental.
