Física atômica
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Física atômica (ou física átomo) é o campo da física que estuda átomos como um sistema isolado de elétrons e um núcleo atômico . É principalmente preocupado com o arranjo de electrões em torno do núcleo e os processos pelos quais estes arranjos mudar. Isto inclui iões , bem como átomos neutros e, a menos que indicado de outra forma, para os fins desta discussão, assume-se que o átomo de termo inclui íons.
A física atômica termo é freqüentemente associada com a energia nuclear e bombas nucleares , devido à uso sinônimo de atômica e nuclear em Inglês padrão. No entanto, os físicos distinguir entre a física atômica-que lida com o átomo como um sistema composto de um núcleo e elétrons, e física nuclear -que considera núcleos atômicos sozinho.
Tal como acontece com muitos campos científicos, delimitação rigorosa pode ser altamente artificial e física atômica é muitas vezes considerado no contexto mais vasto de atômica, molecular e física óptica. Grupos de pesquisa de física são geralmente assim classificado.
Isolado átomos
Física atômica sempre considera átomos em isolamento. Modelos atómicos irá consistir de um único núcleo, que pode ser rodeado por um ou mais electrões ligados. Não está relacionado com a formação de moléculas (embora a maior parte da física é idêntico) nem examinar átomos numa estado sólido como matéria condensada . Ele refere-se a processos tais como a e ionização excitação por fótons ou colisões com partículas atômicas.
Embora átomos de modelagem em isolamento pode não parecer realista, se se considerar átomos em um gás ou plasma , em seguida, as escalas de tempo para interações átomo-átomo são enormes em comparação com os processos atômicos que estamos preocupados com. Isto significa que os átomos individuais podem ser tratados como se cada um fosse isoladamente porque, para a grande maioria das vezes eles são. Por esta consideração física atômica fornece a teoria subjacente em física do plasma e física atmosférica , embora ambos lidam com um grande número de átomos.
Configuração eletrônica
Elétrons formam nocional conchas em torno do núcleo. Estes são naturalmente numa estado fundamental, mas pode ser animado com a absorção de energia da luz ( fótons ), os campos magnéticos, ou interação com uma partícula de colisão (normalmente outros elétrons). O animado de electrões pode ser ainda ligado ao núcleo e deve, após um certo período de tempo, decair para o estado original do solo. A energia é liberada como um fóton. Há estrita regras de selecção como as configurações eletrônicas que podem ser alcançados por excitação por luz no entanto não existem tais regras de excitação por processos de colisão.
Um elétron pode ser suficientemente animado para que ele se liberta do núcleo e não faz mais parte do átomo. O sistema resultante é uma ion e o átomo é dito ter sido ionizado tendo sido deixado em um estado carregado.
História e evolução
A maioria dos campos da física pode ser dividida entre o trabalho teórico e trabalho experimental e física atômica não é excepção. É geralmente o caso, mas não sempre, que o progresso vai em ciclos alternados de uma observação experimental, através de uma explicação teórica, seguido por algumas previsões que podem ou não podem ser confirmados por experimentação, e assim por diante. Claro, o estado atual da tecnologia em um determinado momento pode colocar limitações sobre o que pode ser alcançado experimentalmente e teoricamente por isso pode levar um tempo considerável para a teoria a ser refinado.
Claramente os primeiros passos para a física atômica foi o reconhecimento de que a matéria era composta de átomos, no sentido moderno da unidade básica de um elemento químico . Esta teoria foi desenvolvida pelo químico e físico britânico John Dalton , no século 18. Nesta fase, não estava claro o que os átomos eram, embora eles poderiam ser descritos e classificados por suas propriedades (a granel) em uma tabela periódica .
O verdadeiro início da física atômica é marcada pela descoberta de linhas espectrais e tentativas para descrever o fenômeno, mais notavelmente por Joseph von Fraunhofer. O estudo destas linhas levou à Modelo de átomo de Bohr e ao nascimento da mecânica quântica em si. Na tentativa de explicar espectros atômicos um inteiramente novo modelo matemático do assunto foi revelado. Tanto quanto átomos e suas camadas eletrônicas estavam preocupados, não só este dar uma melhor descrição geral, ou seja, o modelo orbital atômico, mas também forneceu uma nova base teórica para a química ( química quântica ) e espectroscopia .
Desde a Segunda Guerra Mundial , os dois campos teóricos e experimentais têm avançado a um ritmo ótimo. Isso pode ser atribuído ao avanço da tecnologia que permitiu modelos maiores e mais sofisticados de estrutura atômica e processos de colisão associados computação. Avanços tecnológicos semelhantes em aceleradores, detectores, geração de campo magnético e lasers muito têm ajudado o trabalho experimental.
