原子物理学

物理学的分支学科之一
原子物理学是关于物质微观结构的一门科学。主要研究原子的结构、运动规律及原子之间或原子与其它物质之间的相互作用。原子物理学起源于人们对物质结构的认识。早在公元前450年,古希腊哲学家从思辨性的考虑出发,设想物质是由简单的、不可分割的单元即所谓原子构成的,但直到近二三百年,人们才逐渐证实了原子的存在,并对原子结构和内部运动规律有了比较清楚的认识,这才建立了在科学基础上的现代原子物理学。[1]
1897年,汤姆孙发现了电子,科学家们逐步确认了带负电的电子是构成原子的基本组成部分。但由于物质是电中性的,所以原子中必然有带正电的部分,原子并不是不可分的,而是一个具有复杂结构的带电体系。1904年,汤姆孙建立了原子的“果仁面包”模型,但无法解释α粒子散射实验,很快便被卢瑟福的有核原子模型所取代。1913年,玻尔在原子的核式模型的基础上,结合原子光谱的经验规律,应用量子概念,建立了氢原子结构的半经典理论,提出了最子化的能级、跃迁等概念,揭示了原子内部结构与光谱之间的关系。20世纪50年代末期,科学家们把原子物理学的研究推向了一个新阶段,它的发展促进了激光技术的产生和发展,而激光技术的应用,又提高了原子物理学实验的精度,推动了对原子能级精细结构的研究。对原子碰撞的研究。[1]
原子物理学的发展,影响到物理学的全部领域,还影响到其它学科例如化学、天文学及生物学等,激光技术、核聚变和空间技术的研究也需要原子物理提供重要数据。原子物理学在现代科学技术和生产上所起的作用可以说是基本而广泛的,研究和发展这门学科有着十分重要的理论和实际意义。[5]

简史

早期探索