Física atòmica
La física atòmica és la branca de la física que estudia les propietats i el comportament dels àtoms (electrons i núcleus atòmics) aixina com les interacciones matèria-matèria i llum-matèria en l'escala d'àtoms individuals.[1] L'estudi de la física atòmica inclou la forma en la qual els electrons estan organisats al voltant del núcleu i els processos per mig dels quals este orde pot modificar-se, també comprén els ions, aixina com als àtoms neutres i a qualsevol atra partícula que siga considerada part dels àtoms. La física atòmica inclou tractaments tant clàssics com a quàntics, ya que pot tractar els seus problemes des de punts de vista microscòpics i macroscòpics.
La física atòmica i la física nuclear tracten qüestions distintes, la primera tracta en totes les parts de l'àtom, mentres que la segona ho fa solament en el núcleu de l'àtom, sent este últim especial per la seua complexitat. Es podria dir que la física atòmica tracta en les forces electromagnètiques de l'àtom i convertix al núcleu en una partícula puntual, en determinades propietats intrínseques de massa, càrrega i espin.
L'investigació actual en física atòmica se centra en activitats tals com el refredat i captura d'àtoms i ions, la qual cosa és interessant per a eliminar «soroll» en les mides i evitar imprecisions a l'hora de realisar atres experiments o mides (per eixemple, en els rellonges atòmics); aumentar la precisió de les medicions de constants físiques fonamentals, la qual cosa ajuda a validar atres teories com la relativitat o el model estàndar; medir els efectes de correlació electrònica en l'estructura i dinàmica atòmica i la mida i comprensió del comportament colectiu dels àtoms de gasos que interactuen débilment (per eixemple, en un condensado de Bose-Einstein de pocs àtoms).
Història i desenrolls
[editar | editar còdic]Un dels primers passos cap a la física atòmica va ser el reconeiximent de que la matèria estava composta per "àtoms". Açò forma part dels texts escrits entre el VI i el II, com els de Demócrito o Vaiśiṣika Sūtra, escrit per Kaṇādona. Esta teoria va ser desenrollada més vesprada en el sentit modern de l'unitat bàsica d'un element químic pel químic i físic britànic John Dalton en el XVIII. En esta etapa, no estava clar qué eren els àtoms, encara que podien ser descrits i classificats per les seues propietats (en massa). L'invenció del sistema periòdic d'elements per Dmitri Mendeléyev va ser un atre gran pas cap a avant.
El verdader començ de la física atòmica està marcat pel descobriment de les llínees espectrals i els intents de descriure el fenomen, especialment per Joseph von Fraunhofer. L'estudi d'estes llínees va conduir al model atòmic de Bohr i al naiximent de la mecànica quàntica. En intentar explicar els espectres atòmics, es va revelar un model matemàtic completament nou de la matèria. Pel que fa als àtoms i les seues capes electròniques, açò no solament va donar lloc a una millor descripció general, és dir, el model orbital atòmic, sino que també va proporcionar una nova base teòrica per a la química (química quàntica) i l'espectroscopía.[2]
Des de la Segona Guerra Mundial, tant els camps teòrics com a experimentals han alvançat a un ritme ràpit. Açò es pot atribuir als alvanços en la tecnologia de computació, que ha permés models més grans i sofisticats de l'estructura atòmica i els processos de colisió associats. Els alvanços tecnològics similars en acceleradors, detectors, generació de camps magnètics i lásers han ajudat enormement en el treball experimental.
Més allà dels fenomens ben coneguts que poden descriure's en la mecànica quàntica regular, poden ocórrer processos caòtics[3] que necessiten descripcions diferents.
Àtoms aïllats
[editar | editar còdic]La física atòmica considera principalment als àtoms de forma aïllada. Els models atòmics consistiran en un sol núcleu que pot estar rodejat per un o més electronés enllaçats. No s'ocupa de la formació de molècules (encara que gran part de la física és idèntica), ni examina els àtoms en estat sòlit com matèria condensada. S'ocupa de processos com l'ionisació i excitació per fotonés o colisions en partícules atòmiques.[4]
Si be modelar àtoms de forma aïllada pugues no semblar realista, si un considera àtoms en un gas o plasma, les escales de temps per a les interacciones àtom-àtom són enormes en comparació als processos atòmics que generalment es consideren. Açò significa que els àtoms individuals poden tractar-se com si cada u estiguera aïllat, com ocorre en la gran majoria de les voltes. Per mig d'esta consideració, la física atòmica proporciona la teoria subjacent en la física del plasma i la física atmosfèrica, encara que abdós tracten en un gran número d'àtoms.[5]
Vore també
[editar | editar còdic]- cronologia de la física atòmica i subatòmica
- física molecular
- model de capes electrònic
- Atomisme
- Canvi isomérico
- Abans de la mecànica quàntica
- Despuix de la mecànica quàntica
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Demtröder, W.. Atoms, molecules and photons : an introduction to atomic-, molecular-, and quàntum-physics, Berlin: Springer. OCLC 262692011. ISBN 978-3-540-32346-4.
- ↑ Christopher J. Foot. Atomic Physics (2005) Oxford University Press 552 pag. ISBN: 978-0198505913
- ↑ Blümel, R. (1997). Chaos in Atomic Physics, Cambridge University Press. ISBN 0-521-45502-2.
- ↑ Wolfgang Demtröder. Atomic Physics: An Exploration Through Problems and Solutions (2013) Springer 367 pag. ISBN: 978-3642402517
- ↑ Stephen G. Davison. Atoms, Molecules and Photons: An Introduction to Atomic-, Molecular-, and Quàntum Physics (2008) Springer 519 pag ISBN: 978-3540257595
Bibliografia
[editar | editar còdic]
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Física atómica» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.