㈠ 物理學上說的分子,原子,是怎麼形成的
分子--一般指氣體或液體的最小微粒
原子--一般指金屬物質的最小微粒。原子可以組成分子。但是物質特性就變了。
物理上講分子,分子是構成物質的最小微粒,分子不可分割,因為在分割就不是這種物質了,例如水分子不可分割,分割就變成氫和氧了。分子間存在間隙,分子在不停的做無規則運動,這種運動與溫度有關,溫度越高越劇烈,被稱為分子熱運動。分子存在相互作用的引力和斥力。分子距離小的時候表現為斥力,分子距離大的時候表現為引力,當分子距離過大時分子作用力消失。
原子,主要是討論物體帶電,摩擦起電和放射現象引入的。
物理認為,分子是保持物質物理性質的最小微粒,原子時保持物質化學性質的最小微粒。分子由原子組成,原子由原子核和電子組成。原子核帶正電,電子帶負電。原子核和電子所帶電荷量相等。正負電荷相互中和,故物質不顯電性。原子核與電子相互吸引,使電子束縛在原子內,但是不同物質的原子核對電子束縛能力不同,在物質相互摩擦時,對電子束縛能力強的物質得到電子帶負電,對電子束縛能力弱的物質失去電子,帶正電,它們所帶電荷量相等。這就是摩擦起電原理。
原子由原子核和核外電子組成,原子核又由質子和中子組成,質子帶正電,中子不帶電,質子所帶電荷量等於電子電荷量,原子核內質子數等於原子核外電子數。故原子不顯電性。
研究發現一些較大的原子核會分裂成小的原子核,並釋放出電子,中子光子的射線。被稱為核裂變,核裂變可以釋放出大量的能量,現在的核電站就是利用核裂變能量工作的。
一些小的原子核可以聚居在一起變成大的原子核,並釋放出巨大的能量,太陽的能量就是來自於核聚變。現在還沒有實現人類可控的核聚變,如果核聚變能夠實現可控,那麼人類的能源就可以解決了
㈡ 物理主要學什麼內容
物理主要學:高等數學、力學、熱學、光學、電磁學、原子物理學、數學物理方法、理論力學、熱力學與統計物理、電動力學、量子力學、固體物理學、結構和物性、計算物理學入門等。
物理學——原子:
原子,分子和光學物理--研究原子尺寸或幾個原子結構范圍內,物質-物質和光-物質的相互作用。
這三個領域是密切相關的。因為它們使用類似的方法和有關的能量標度。
它們都包括經典和量子的處理方法;從微觀的角度處理問題。原子物理處理原子的殼層,集中在原子和離子的量子控制;冷卻和誘捕;低溫碰撞動力學;准確測量基本常數;電子在結構動力學方面的集體效應。
原子物理受核的影晌。但如核分裂,核合成等核內部現象則屬高能物理。
㈢ 下學期就要學原子物理學了,誰能告訴原子物理學都研究些什麼東西啊,這門課好不好學
原子物理學
原子物理學是研究原子的結構、運動規律及相互作用的物理學分支。它主要研究:原子的電子結構;原子光譜;原子之間或與其他物質的碰撞過程和相互作用。
經過相當長時期的探索,直到20世紀初,人們對原子本身的結構和內部運動規律才有了比較清楚的認識,之後才逐步建立起近代的原子物理學。
1897年前後,科學家們逐漸確定了電子的各種基本特性,並確立了電子是各種原子的共同組成部分。通常,原子是電中性的,而既然一切原子中都有帶負電的電子,那麼原子中就必然有帶正電的物質。20世紀初,對這一問題曾提出過兩種不同的假設。
1904年,湯姆遜提出原子中正電荷以均勻的體密度分布在一個大小等於整個原子的球體內,而帶負電的電子則一粒粒地分布在球內的不同位置上,分別以某種頻率振動著,從而發出電磁輻射。這個模型被形象的比喻為「果仁麵包」模型,不過這個模型理論和實驗結果相矛盾,很快就被放棄了。
1911年盧瑟福在他所做的粒子散射實驗基礎上,提出原子的中心是一個重的帶正電的核,與整個原子的大小相比,核很小。電子圍繞核轉動,類似大行星繞太陽轉動。這種模型叫做原子的核模型,又稱行星模型。從這個模型導出的結論同實驗結果符合的很好,很快就被公認了。
繞核作旋轉運動的電子有加速度,根據經典的電磁理論,電子應當自動地輻射能量,使原子的能量逐漸減少、輻射的頻率逐漸改變,因而發射光譜應是連續光譜。電子因能量的減少而循螺線逐漸接近原子核,最後落到原子核上,所以原子應是一個不穩定的系統。
但事實上原子是穩定的,原子所發射的光譜是線狀的,而不是連續的。這些事實表明:從研究宏觀現象中確立的經典電動力學,不適用於原子中的微觀過程。這就需要進一步分析原子現象,探索原子內部運動的規律性,並建立適合於微觀過程的原子理論。
1913年,丹麥物理學家玻爾在盧瑟福所提出的核模型的基礎上,結合原子光譜的經驗規律,應用普朗克於1900年提出的量子假說,和愛因斯坦於1905年提出的光子假說,提出了原子所具有的能量形成不連續的能級,當能級發生躍遷時,原子就發射出一定頻率的光的假說。
玻爾的假設能夠說明氫原子光譜等某些原子現象,初次成功地建立了一種氫原子結構理論。建立玻爾理論是原子結構和原子光譜理論的一個重大進展,但對原子問題作進一步的研究時,卻顯示出這種理論的缺點,因此只能把它視為很粗略的近似理論。
1924年,德布羅意提出微觀粒子具有波粒二象性的假設,以後的觀察證明,微觀粒子具有波的性質。1926年薛定諤在此基礎上建立了波動力學。同時,其他學者,如海森伯、玻恩、狄喇克等人,從另外途徑建立了等效的理論,這種理論就是現在所說的量子力學,它能很好地解釋原子現象。
20世紀的前30年,原子物理學處於物理學的前沿,發展很快,促進了量子力學的建立,開創了近代物理的新時代。由於量子力學成功地解決了當時遇到的一些原子物理問題,很多物理學家就認為原子運動的基本規律已清楚,剩下來的只是一些細節問題了。
由於認識上的局限性,加上研究原子核和基本粒子的吸引,除一部分波譜學家對原子能級的精細結構與超精細結構進行了深入的研究,取得了一些成就外,很多物理學家都把注意力集中到研究原子核和基本粒子上,在相當長的一段時間里,對原子物理未能進行全面深入的研究,使原子物理的發展受到了一定的影響。
20世紀50年代末期,由於空間技術和空間物理學的發展,工程師和科學家們發現,只使用已有的原子物理學知識來解決空間科學和空間技術問題已是很不夠了。過去,人們已精確測定了很多譜線的波長,深入研究了原子的能級,對譜線和能級的理論解釋也比較准確。
但是,對譜線強度、躍遷幾率、碰撞截面等這些空間科學中非常重要的基本知識,則了解得很少,甚至對這些物理量的某些參數只知道其量級。核試驗中遇到的很多問題也都與這些知識有關。因此還必須對原子物理進行新的實驗和理論探討。
原子物理學的發展對激光技術的產生和發展,作出過很大的貢獻。激光出現以後,用激光技術來研究原了物理學問題,實驗精度有了很大提高,因此又發現了很多新現象和新問題。射頻和微波波譜學新實驗方法的建立,也成為研究原子光譜線的精細結構的有力工具,推動了對原子能級精細結構的研究。因此,在20世紀50年代末以後,原子物理學的研究又重新被重視起來,成為很活躍的領域。
近十多年來,對原子碰撞的研究工作進展很快,已成為原子物理學的一個主要發展方向。目前原子碰撞研究的課題非常廣泛,涉及光子、電子、離子、中性原子等與原子和分子碰撞的物理過程。與原子碰撞的研究相應,發展了電子束、離子束、粒子加速器、同步輻射加速器、激光器等激光源、各種能譜儀等測譜設備,以及電子、離子探測器、光電探測器和微弱信號檢測方法,還廣泛地應用了核物理技術和光譜技術,也發展了新的理論和計算方法。電子計算機的應用,加速了理論計算和實驗數據的處理。
原子光譜與激光技術的結合,使光譜解析度達到了百萬分之一赫茲以下,時間解析度接近萬億分之一秒量級,空間分辨達到光譜波長的數量級,實現了光譜在時間、空間上的高分辨。由於激光的功率密度已達到一千萬瓦每平方厘米以上,光波電場場強已經超過原子的內場場強,強激光與原子相互作用產生了飽和吸收和雙光子、多光子吸收等現象,發展了非線性光譜學,從而成為原了物理學中另一個十分活躍的研究方向。
極端物理條件(高溫、低溫、高壓、強場等)下和特殊條件(高激發態、高離化態)下原子的結構和物性的研究,也已成為原子物理研究中的重要領域。
原子是從宏觀到微觀的第一個層次,是一個重要的中間環節。物質世界這些層次的結構和運動變化,是相互聯系、相互影響的,對它們的研究缺一不可,很多其他重要的基礎學科和技術科學的發展也都要以原子物理為基礎,例如化學、生物學、空間物理、天體物理、物理力學等。激光技術、核聚變和空間技術的研究也要原子物理提供一些重要的數據,因此研究和發展原子物理這門學科有著十分重要的理論和實際意義。
㈣ 原子物理學的知識點
原子物理學是研究原子的結構、運動規律及相互作用的物理學分支。它主要研究:原子的電子結構;原子光譜;原子之間或與其他物質的碰撞過程和相互作用。
國內教材以褚聖麟教授的原子物理學為主。
本書內容以說明原子結構為中心.從光譜學、電磁學、x射線等方面的實驗事實和總結出的規律,匯總到原子結構的全貌.書中有"量子力學初步"一章,介紹闡述有關問題所需要的量子力學基本概念.全書在環繞中心目標述及有關實驗事實和規律時,也就便提到目前有些重要應用方面,如激光原理、順磁共振、x射線的衍射等.本書最後兩章分別對原子核和基本粒子作了簡要的介紹.各章均附有習題,全書採用國際單位制。
本書可作為高等學校物理專業的試用教材,也可供其他專業的有關教師學生參考。
前八章以闡述原子結構為中心內容,書中以關於光譜、電磁現象、X射線等方面的實驗事實和有關規律為依據,逐步揭示原子結構的情況.第九章簡單論述了分子結構。
㈤ 原子與分子物理的研究方向
四川大學的原子與分子物理學科主要研究方向包括:原子、分子結構與光譜;原子分子碰撞;原子分子團簇結構與性質;材料的原子分子設計與合成;凝聚態相互作用勢與物態方程;輻射場下的原子分子結構與光譜等領域,特別是含重元素(如Pu、U、稀土等)的化合物結構與性質,過渡元素3d殼層的結構、光譜和自旋共振以及復雜分子體系的鐵磁現象研究,儲氫材料的微觀機理和光與原子分子相互作用,靜高壓、動高壓技術,爆轟過程的原子分子過程研究與狀態方程,以及激光技術等均有一定的優勢,並取得很大的成績(四川大學 原子與分子物理 國家重點學科) 。