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原子与分子物理学什么

发布时间:2023-08-25 08:05:34

㈠ 物理学上说的分子,原子,是怎么形成的

分子--一般指气体或液体的最小微粒
原子--一般指金属物质的最小微粒。原子可以组成分子。但是物质特性就变了。
物理上讲分子,分子是构成物质的最小微粒,分子不可分割,因为在分割就不是这种物质了,例如水分子不可分割,分割就变成氢和氧了。分子间存在间隙,分子在不停的做无规则运动,这种运动与温度有关,温度越高越剧烈,被称为分子热运动。分子存在相互作用的引力和斥力。分子距离小的时候表现为斥力,分子距离大的时候表现为引力,当分子距离过大时分子作用力消失。
原子,主要是讨论物体带电,摩擦起电和放射现象引入的。
物理认为,分子是保持物质物理性质的最小微粒,原子时保持物质化学性质的最小微粒。分子由原子组成,原子由原子核和电子组成。原子核带正电,电子带负电。原子核和电子所带电荷量相等。正负电荷相互中和,故物质不显电性。原子核与电子相互吸引,使电子束缚在原子内,但是不同物质的原子核对电子束缚能力不同,在物质相互摩擦时,对电子束缚能力强的物质得到电子带负电,对电子束缚能力弱的物质失去电子,带正电,它们所带电荷量相等。这就是摩擦起电原理。
原子由原子核和核外电子组成,原子核又由质子和中子组成,质子带正电,中子不带电,质子所带电荷量等于电子电荷量,原子核内质子数等于原子核外电子数。故原子不显电性。
研究发现一些较大的原子核会分裂成小的原子核,并释放出电子,中子光子的射线。被称为核裂变,核裂变可以释放出大量的能量,现在的核电站就是利用核裂变能量工作的。
一些小的原子核可以聚居在一起变成大的原子核,并释放出巨大的能量,太阳的能量就是来自于核聚变。现在还没有实现人类可控的核聚变,如果核聚变能够实现可控,那么人类的能源就可以解决了

㈡ 物理主要学什么内容

物理主要学:高等数学、力学、热学、光学、电磁学、原子物理学、数学物理方法、理论力学、热力学与统计物理、电动力学、量子力学、固体物理学、结构和物性、计算物理学入门等。

物理学——原子:

原子,分子和光学物理--研究原子尺寸或几个原子结构范围内,物质-物质和光-物质的相互作用。

这三个领域是密切相关的。因为它们使用类似的方法和有关的能量标度。

它们都包括经典和量子的处理方法;从微观的角度处理问题。原子物理处理原子的壳层,集中在原子和离子的量子控制;冷却和诱捕;低温碰撞动力学;准确测量基本常数;电子在结构动力学方面的集体效应。

原子物理受核的影晌。但如核分裂,核合成等核内部现象则属高能物理。

㈢ 下学期就要学原子物理学了,谁能告诉原子物理学都研究些什么东西啊,这门课好不好学

原子物理学

原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的物理学分支。它主要研究:原子的电子结构;原子光谱;原子之间或与其他物质的碰撞过程和相互作用。

经过相当长时期的探索,直到20世纪初,人们对原子本身的结构和内部运动规律才有了比较清楚的认识,之后才逐步建立起近代的原子物理学。

1897年前后,科学家们逐渐确定了电子的各种基本特性,并确立了电子是各种原子的共同组成部分。通常,原子是电中性的,而既然一切原子中都有带负电的电子,那么原子中就必然有带正电的物质。20世纪初,对这一问题曾提出过两种不同的假设。

1904年,汤姆逊提出原子中正电荷以均匀的体密度分布在一个大小等于整个原子的球体内,而带负电的电子则一粒粒地分布在球内的不同位置上,分别以某种频率振动着,从而发出电磁辐射。这个模型被形象的比喻为“果仁面包”模型,不过这个模型理论和实验结果相矛盾,很快就被放弃了。

1911年卢瑟福在他所做的粒子散射实验基础上,提出原子的中心是一个重的带正电的核,与整个原子的大小相比,核很小。电子围绕核转动,类似大行星绕太阳转动。这种模型叫做原子的核模型,又称行星模型。从这个模型导出的结论同实验结果符合的很好,很快就被公认了。

绕核作旋转运动的电子有加速度,根据经典的电磁理论,电子应当自动地辐射能量,使原子的能量逐渐减少、辐射的频率逐渐改变,因而发射光谱应是连续光谱。电子因能量的减少而循螺线逐渐接近原子核,最后落到原子核上,所以原子应是一个不稳定的系统。

但事实上原子是稳定的,原子所发射的光谱是线状的,而不是连续的。这些事实表明:从研究宏观现象中确立的经典电动力学,不适用于原子中的微观过程。这就需要进一步分析原子现象,探索原子内部运动的规律性,并建立适合于微观过程的原子理论。

1913年,丹麦物理学家玻尔在卢瑟福所提出的核模型的基础上,结合原子光谱的经验规律,应用普朗克于1900年提出的量子假说,和爱因斯坦于1905年提出的光子假说,提出了原子所具有的能量形成不连续的能级,当能级发生跃迁时,原子就发射出一定频率的光的假说。

玻尔的假设能够说明氢原子光谱等某些原子现象,初次成功地建立了一种氢原子结构理论。建立玻尔理论是原子结构和原子光谱理论的一个重大进展,但对原子问题作进一步的研究时,却显示出这种理论的缺点,因此只能把它视为很粗略的近似理论。

1924年,德布罗意提出微观粒子具有波粒二象性的假设,以后的观察证明,微观粒子具有波的性质。1926年薛定谔在此基础上建立了波动力学。同时,其他学者,如海森伯、玻恩、狄喇克等人,从另外途径建立了等效的理论,这种理论就是现在所说的量子力学,它能很好地解释原子现象。

20世纪的前30年,原子物理学处于物理学的前沿,发展很快,促进了量子力学的建立,开创了近代物理的新时代。由于量子力学成功地解决了当时遇到的一些原子物理问题,很多物理学家就认为原子运动的基本规律已清楚,剩下来的只是一些细节问题了。

由于认识上的局限性,加上研究原子核和基本粒子的吸引,除一部分波谱学家对原子能级的精细结构与超精细结构进行了深入的研究,取得了一些成就外,很多物理学家都把注意力集中到研究原子核和基本粒子上,在相当长的一段时间里,对原子物理未能进行全面深入的研究,使原子物理的发展受到了一定的影响。

20世纪50年代末期,由于空间技术和空间物理学的发展,工程师和科学家们发现,只使用已有的原子物理学知识来解决空间科学和空间技术问题已是很不够了。过去,人们已精确测定了很多谱线的波长,深入研究了原子的能级,对谱线和能级的理论解释也比较准确。

但是,对谱线强度、跃迁几率、碰撞截面等这些空间科学中非常重要的基本知识,则了解得很少,甚至对这些物理量的某些参数只知道其量级。核试验中遇到的很多问题也都与这些知识有关。因此还必须对原子物理进行新的实验和理论探讨。

原子物理学的发展对激光技术的产生和发展,作出过很大的贡献。激光出现以后,用激光技术来研究原了物理学问题,实验精度有了很大提高,因此又发现了很多新现象和新问题。射频和微波波谱学新实验方法的建立,也成为研究原子光谱线的精细结构的有力工具,推动了对原子能级精细结构的研究。因此,在20世纪50年代末以后,原子物理学的研究又重新被重视起来,成为很活跃的领域。

近十多年来,对原子碰撞的研究工作进展很快,已成为原子物理学的一个主要发展方向。目前原子碰撞研究的课题非常广泛,涉及光子、电子、离子、中性原子等与原子和分子碰撞的物理过程。与原子碰撞的研究相应,发展了电子束、离子束、粒子加速器、同步辐射加速器、激光器等激光源、各种能谱仪等测谱设备,以及电子、离子探测器、光电探测器和微弱信号检测方法,还广泛地应用了核物理技术和光谱技术,也发展了新的理论和计算方法。电子计算机的应用,加速了理论计算和实验数据的处理。

原子光谱与激光技术的结合,使光谱分辨率达到了百万分之一赫兹以下,时间分辨率接近万亿分之一秒量级,空间分辨达到光谱波长的数量级,实现了光谱在时间、空间上的高分辨。由于激光的功率密度已达到一千万瓦每平方厘米以上,光波电场场强已经超过原子的内场场强,强激光与原子相互作用产生了饱和吸收和双光子、多光子吸收等现象,发展了非线性光谱学,从而成为原了物理学中另一个十分活跃的研究方向。

极端物理条件(高温、低温、高压、强场等)下和特殊条件(高激发态、高离化态)下原子的结构和物性的研究,也已成为原子物理研究中的重要领域。

原子是从宏观到微观的第一个层次,是一个重要的中间环节。物质世界这些层次的结构和运动变化,是相互联系、相互影响的,对它们的研究缺一不可,很多其他重要的基础学科和技术科学的发展也都要以原子物理为基础,例如化学、生物学、空间物理、天体物理、物理力学等。激光技术、核聚变和空间技术的研究也要原子物理提供一些重要的数据,因此研究和发展原子物理这门学科有着十分重要的理论和实际意义。

㈣ 原子物理学的知识点

原子物理学是研究原子的结构、运动规律及相互作用的物理学分支。它主要研究:原子的电子结构;原子光谱;原子之间或与其他物质的碰撞过程和相互作用。


国内教材以褚圣麟教授的原子物理学为主。


本书内容以说明原子结构为中心.从光谱学、电磁学、x射线等方面的实验事实和总结出的规律,汇总到原子结构的全貌.书中有"量子力学初步"一章,介绍阐述有关问题所需要的量子力学基本概念.全书在环绕中心目标述及有关实验事实和规律时,也就便提到目前有些重要应用方面,如激光原理、顺磁共振、x射线的衍射等.本书最后两章分别对原子核和基本粒子作了简要的介绍.各章均附有习题,全书采用国际单位制。


本书可作为高等学校物理专业的试用教材,也可供其他专业的有关教师学生参考。


前八章以阐述原子结构为中心内容,书中以关于光谱、电磁现象、X射线等方面的实验事实和有关规律为依据,逐步揭示原子结构的情况.第九章简单论述了分子结构。

㈤ 原子与分子物理的研究方向

四川大学的原子与分子物理学科主要研究方向包括:原子、分子结构与光谱;原子分子碰撞;原子分子团簇结构与性质;材料的原子分子设计与合成;凝聚态相互作用势与物态方程;辐射场下的原子分子结构与光谱等领域,特别是含重元素(如Pu、U、稀土等)的化合物结构与性质,过渡元素3d壳层的结构、光谱和自旋共振以及复杂分子体系的铁磁现象研究,储氢材料的微观机理和光与原子分子相互作用,静高压、动高压技术,爆轰过程的原子分子过程研究与状态方程,以及激光技术等均有一定的优势,并取得很大的成绩(四川大学 原子与分子物理 国家重点学科) 。

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