Physique atomique
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Physique atomique (ou atome physique) est le domaine de la physique qui ??tudie atomes comme un syst??me isol?? de ??lectrons et un noyau atomique . Il est principalement li?? ?? la disposition des ??lectrons autour du noyau et les processus par lesquels ces arrangements changer. Cela inclut des ions ainsi que des atomes neutres et, ?? moins d'indication contraire, aux fins de cette discussion, il faut supposer que l'atome terme comprend des ions.
La physique atomique terme est souvent associ??e ?? l'??nergie nucl??aire et des bombes nucl??aires , en raison de la utilisation synonyme de atomique et nucl??aire dans Anglais standard. Cependant, les physiciens distinction entre la physique atomique qui traite de l'atome comme un syst??me comprenant un noyau et d'??lectrons, et la physique nucl??aire -qui consid??re noyaux atomiques seul.
Comme avec de nombreux domaines scientifiques, la d??limitation stricte peut ??tre tr??s artificiel et la physique atomique est souvent consid??r?? dans le contexte plus large de atomique, mol??culaire et la physique optique. groupes de recherche de physique sont habituellement si class??s.
Atomes isol??s
Physique atomique consid??re toujours atomes dans l'isolement. Mod??les atomiques consisteront en un seul noyau qui peut ??tre entour?? par un ou plusieurs ??lectrons li??s. Il ne est pas concern?? par la formation de mol??cules (bien que beaucoup de la physique est identique) ni examiner atomes dans un ??tat solide de la mati??re condens??e . Il se int??resse aux processus tels que ionisation et excitation par photons ou des collisions avec des particules atomiques.
Bien atomes de mod??lisation dans l'isolement ne semblent pas r??alistes, si l'on consid??re atomes dans un gaz ou plasma alors les ??chelles de temps pour les interactions atome-atome sont ??normes par rapport aux processus atomiques qui nous int??ressent. Cela signifie que les atomes individuels peuvent ??tre trait??s comme si chacun d'eux ??tait en isolement en raison de la grande majorit?? du temps, ils sont. Par cette consid??ration physique atomique fournit la th??orie sous-jacente de la physique des plasmas et physique de l'atmosph??re , m??me si tous deux traitent avec d'??normes quantit??s d'atomes.
Configuration ??lectronique
Les ??lectrons forment th??orique coques autour du noyau. Il se agit naturellement d'une ??tat de base, mais peuvent ??tre excit??s par l'absorption de l'??nergie de la lumi??re ( photons ), les champs magn??tiques, ou de l'interaction avec une particule de collision (typiquement autres ??lectrons). L'??lectron excit?? peut encore ??tre li?? au noyau et doit, apr??s une certaine p??riode de temps, la pourriture ?? l'??tat du sol d'origine. L'??nergie est lib??r??e sous forme d'un photon. Il ya stricte r??gles de s??lection que les configurations ??lectroniques qui peut ??tre atteint par l'excitation par la lumi??re-mais il n'y a pas de telles r??gles pour l'excitation par des processus de collision.
Un ??lectron peut ??tre suffisamment excit?? afin qu'il se lib??re du noyau et ne fait plus partie de l'atome. Le syst??me restant est un ion et l'atome aurait ??t?? ionis?? avoir ??t?? laiss?? dans un ??tat charg??.
Histoire et ??volution
La majorit?? des domaines de la physique peut ??tre divis?? entre le travail th??orique et travail exp??rimental et la physique atomique ne fait pas exception. Ce est g??n??ralement le cas, mais pas toujours, que le progr??s va dans des cycles altern??s d'une observation exp??rimentale, gr??ce ?? une explication th??orique suivie par quelques pr??dictions qui peuvent ou non ??tre confirm??s par l'exp??rience, et ainsi de suite. Bien s??r, l'??tat actuel de la technologie ?? un moment donn?? peut mettre des limites ?? ce qui peut ??tre r??alis?? exp??rimentalement et th??oriquement il peut prendre un temps consid??rable pour la th??orie ?? raffiner.
Il est clair que les premiers pas vers la physique atomique ??tait la reconnaissance que la mati??re ??tait compos??e d'atomes, dans le sens moderne de l'unit?? de base d'un ??l??ment chimique . Cette th??orie a ??t?? d??velopp??e par le chimiste et physicien britannique John Dalton au 18??me si??cle. A ce stade, il ne ??tait pas clair ce que les atomes ??taient bien qu'ils puissent ??tre d??crits et class??s par leurs propri??t??s (en vrac) dans un tableau p??riodique .
Le vrai d??but de la physique atomique est marqu??e par la d??couverte de raies spectrales et des tentatives pour d??crire le ph??nom??ne, notamment par Joseph von Fraunhofer. L'??tude de ces lignes a conduit ?? la Mod??le de l'atome de Bohr et de la naissance de la m??canique quantique elle-m??me. En cherchant ?? expliquer les spectres atomiques un tout nouveau mod??le math??matique de la mati??re a ??t?? r??v??l??. En ce qui concerne les atomes et leurs couches ??lectroniques, non seulement est-ce donn?? une meilleure description globale, ?? savoir la mod??le orbitale atomique, mais il a ??galement fourni une nouvelle base th??orique de la chimie ( de la chimie quantique ) et la spectroscopie .
Depuis la Seconde Guerre mondiale , les deux champs th??oriques et exp??rimentales ont progress?? ?? un bon rythme. Cela peut ??tre attribu?? ?? progresser dans le calcul de la technologie qui a permis ?? des mod??les plus grands et plus sophistiqu??s de la structure atomique et processus de collision associ??s. Avanc??es technologiques similaires dans les acc??l??rateurs, d??tecteurs, g??n??ration de champ magn??tique et lasers ont grandement aid?? travail exp??rimental.
