Физическая энциклопедия - атомная физика

раздел физики, в к-ром изучают строение и св-ва атома и элем. процессы на ат. уровне. Для А. ф. наиб. характерны расстояния =10-8 см (т. е. порядка размеров атома) и энергии связи и элем. процессов порядка неск. эВ (для ядерной физики соответствующие величины порядка 10-13 см и неск. МэВ). Строение в-ва и элем. процессы на ат. уровне обусловлены электромагнитными взаимодействиями.

Теор. основа А. ф.квантовая механика. А. ф. изучает строение атома как квант. системы, состоящей из ядра и эл-нов, уровни энергии атома и их хар-ки, излучательные и безызлучательные квантовые переходы в атоме, возбуждение атома и атомные столкновения, а также электрич.

и магн. св-ва атомов и их поведение во внешн. полях. В А. ф. применяются разнообразные эксперим. методы, из к-рых особое значение имеют спектральные (методы оптич. спектроскопии, рентгеновской спектроскопии, радиоспектроскопии). Иногда А. ф. понимают в более широком смысле, включая в неё физику молекул и рассмотрение квант. свойств вещества на атомно-молекулярном уровне.

Историческая справка. Представление об атоме как о неделимой ч-це материи возникло ещё в древности (Демокрит, Эпикур), однако только в начале 19 в. в результате установления осн. хим. законов и законов идеального газа сложились представления об атоме как о мельчайшей ч-це хим. элемента (англ. учёный Дж. Дальтон, итал. учёный А. Авогадро, швед.

учёный Я. Берцелиус). В сер. 19 в. была проведена чёткая граница между атомом и молекулой (итал. учёный С. Канниццаро). Важнейшее значение имело открытие Д. И. Менделеевым периодической системы элементов (1869). Стало очевидным, что атом имеет сложное строение. Началом А. ф. явились великие открытия кон. 19 в.рентг. лучей (1895), радиоактивности (1896, франц. физик А. Беккерель) и эл-на (1897, англ. физик Дж. Дж. Томсон). Результаты изучения радиоактивности (франц. физики П. и М. Кюри) окончательно опровергли представление о неизменности и неделимости атома. В 1903 англ. учёные Э. Резерфорд и Ф. Содди истолковали радиоактивность как превращение хим. элементов, а в 1911 Резерфорд на основе изучения рассеяния a-частиц атомами тяжёлых элементов предложил планетарную модель атома, состоящего из тяжёлого ядра и окружающих его эл-нов. Устойчивость атома в рамках этой модели могла быть понята только на основе квант.

представлений и впервые была объяснена в теории атома, данной дат. физиком Н. Бором в 1913. Дальнейшее развитие А. ф. неразрывно связано с развитием квант. теории (см. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА). До 40-х гг. А. ф. охватывала проблемы, связанные со строением ат. ядра и св-вами элем. ч-ц; впоследствии эти области знаний выделились в самостоят. разделы физики.

.