繞原子核旋轉的電子具有加速度。 根據經典電磁理論,電子應該自動輻射能量,逐漸減少原子的能量并逐漸改變輻射頻率,因此發射光譜應該是連續光譜。 由于能量的減少,電子沿著螺旋線逐漸接近原子核,最后落在原子核上,所以原子應該是一個不穩定的系統。 但實際上原子是穩定的,原子發出的光譜是線性的,不是連續的。 這些事實表明,從宏觀現象研究中建立起來的經典電動力學并不適用于原子的微觀過程。 這就需要進一步分析原子現象,探索原子內部運動的規律,建立適合微觀過程的原子理論。 1913年,丹麥物理學家玻爾在盧瑟福提出的核模型的基礎上,結合原子光譜的經驗定律,應用普朗克1900年提出的量子假說和愛因斯坦1905年提出的量子假說,提出了光子假說原子所擁有的能量形成不連續的能級。 當能級躍遷時,原子發出一定頻率的光。 玻爾的假設可以解釋氫原子光譜等某些原子現象,并首次成功建立了氫原子結構理論。 玻爾理論的建立是原子結構和原子光譜理論的重大進展。 然而,對原子問題的進一步研究顯示了該理論的缺陷,因此只能將其視為一種非常粗略的近似理論。 1924年,德布羅意提出微觀粒子具有波粒二象性的假說。 后來的觀察證明,微觀粒子具有波動性。
1926年,薛定諤在此基礎上建立了波力學。 與此同時,其他學者,如海森堡、玻恩、狄拉克等人,也從另一種途徑建立了等效理論。 這個理論現在被稱為量子力學,它可以很好地解釋20世紀的原子現象。 本世紀前30年,原子物理學走在物理學的前沿并迅速發展,推動了量子力學的建立,開創了現代物理學的新紀元。 由于量子力學成功地解決了當時遇到的一些原子物理問題,許多物理學家認為原子運動的基本規律已經清楚了,剩下的只是一些細節。 由于認識上的局限性以及研究原子核和基本粒子的吸引力,除了一些光譜學科學家對原子能級的精細結構和超精細結構進行了深入研究并取得了一些成果外,許多物理學家都將注意力集中在了原子核和基本粒子的研究上。主要研究原子核和基本粒子。 長期以來,無法對原子物理進行全面、深入的研究,這在一定程度上影響了原子物理的發展。 20世紀50年代末氣壓物理學家,由于空間技術和空間物理的發展,工程師和科學家發現僅利用現有的原子物理知識來解決空間科學和空間技術問題已經不夠了。 過去,人們準確測量了許多譜線的波長,對原子的能級進行了深入研究,并對譜線和能級提供了相對準確的理論解釋。 然而,對于空間科學中非常重要的譜線強度、躍遷概率、碰撞截面等基礎知識卻知之甚少。 我們甚至只知道這些物理量的某些參數的大小。
核試驗中遇到的很多問題也與這些知識有關。 因此,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出現和發展做出了巨大的貢獻。 激光出現后,利用激光技術來研究原有的物理問題,實驗精度大大提高,因此發現了許多新的現象和問題。 射頻和微波光譜新實驗方法的建立也成為研究原子譜線精細結構的有力工具,推動了原子能級精細結構的研究。 因此,20世紀50年代末以后,原子物理的研究再次受到重視,成為一個非常活躍的領域。 近十幾年來,原子碰撞研究進展迅速,已成為原子物理學的一個主要發展方向。 目前,原子碰撞的研究課題非常廣泛,涉及光子、電子、離子、中性原子等與原子、分子碰撞的物理過程。 與原子碰撞研究相對應,研制了電子束、離子束、粒子加速器、同步輻射加速器、激光器、各種能譜儀等光譜測量設備等激光源,以及電子和離子探測器、光電探測器和微弱信號等檢測方法也廣泛應用核物理技術和光譜技術,并發展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,使得光譜分辨率達到百萬分之一赫茲以下,時間分辨率接近萬億分之一秒量級,空間分辨率達到數量級光譜波長的變化,實現了時間和空間上光譜的實現。 高分辨率。
由于激光的功率密度已達到每平方厘米1000萬瓦以上氣壓物理學家,光波的電場強度已經超過了原子的內部場強。 強激光與原子的相互作用產生了飽和吸收、雙光子和多光子吸收等現象。 發展 非線性光譜學已成為原始物理學中另一個非常活躍的研究方向。 極端物理條件(高溫、低溫、高壓、強場等)和特殊條件(高激發態、高電離態)下原子的結構和物理性質的研究也成為原子科學的重要領域。物理研究。 Atom是從宏觀到微觀的第一層次,是重要的中間環節。 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,對它們的研究是不可或缺的。 其他許多重要基礎學科和技術科學的發展也是以原子物理為基礎的,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需要原子物理學提供了一些重要的數據。 因此,原子物理的研究和發展具有非常重要的理論和現實意義。 原子物理學重大事件年表 公元前384年至公元前322年,古希臘哲學家亞里士多德提出了“四元素說”。 公元前384年至322年,古希臘哲學家亞里士多德提出“四元素說”。 公元前500年至400年,古希臘哲學家留基波斯及其學生德謨克利特首先提出“原子論”。 公元1661年,英國化學家波義耳首次提出化學元素的概念。
公元1687年,英國物理學家牛頓在其著作《自然哲學的數學原理》中奠定了經典力學的基礎,并引入了遠距離作用的概念。 公元1774年,法國化學家拉瓦錫提出質量守恒原理。 公元1789年,德國化學家克拉普羅特首次發現了自然界中最重的元素鈾。 公元1808年,英國化學家道爾頓在其名著《化學哲學新體系》中提出了解釋物質結構的“原子分子理論”。 公元1811年,意大利化學家阿伏加德羅提出了理想氣體分子假說,并推導出著名的阿伏加德羅常數,并于1865年首次通過實驗測得。公元1820年,瑞典化學家白澤利提出了化學原子價的概念,并發表了原子價理論。 1828年表。公元1832年,英國物理學家法拉第提出電解定律。 公元1854年,德國玻璃吹制工、發明家蓋斯勒利用“蓋斯勒管”進行低壓放電實驗。 公元1858年,德國物理學家普呂克在研究低壓放電管時發現了面向陰極的綠光。 公元1864年,德國物理學家漢多夫發現了陰極射線。 公元1869年,俄國化學家門捷列夫和德國化學家邁耶將元素按照原子量的順序排列成《元素周期表》,并于1871年寫成《化學原理》一書。公元1876年,德國物理學家戈爾茨坦總結出低壓放電管中的綠光是由陰極射線引起的。
公元1884年,瑞典化學家阿倫尼烏斯首先提出電離理論,認為離子是帶電荷的原子。 公元1885年,英國物理學家克魯克斯通過實驗證明,陰極射線是具有質量和電火花的粒子流,而不是無質量的束流。 公元1891年,愛爾蘭物理學家斯托尼首次提出將電解中使用的假想電單位稱為“電子”。 公元前500年至400年,古希臘哲學家留基波斯及其學生德謨克利特首先提出“原子論”。 公元1661年,英國化學家波義耳首次提出化學元素的概念。 公元1687年,英國物理學家牛頓在其著作《自然哲學的數學原理》中奠定了經典力學的基礎,并引入了遠距離作用的概念。 公元1774年,法國化學家拉瓦錫提出質量守恒原理。 公元1789年,德國化學家克拉普羅特首次發現了自然界中最重的元素鈾。 公元1808年,英國化學家道爾頓在其名著《化學哲學新體系》中提出了解釋物質結構的“原子分子理論”。 公元1811年,意大利化學家阿伏加德羅提出了理想氣體分子假說,并推導出著名的阿伏加德羅常數,并于1865年首次通過實驗測得。公元1820年,瑞典化學家白澤利提出了化學原子價的概念,并發表了原子價理論。 1828年表。公元1832年,英國物理學家法拉第提出電解定律。
公元1854年,德國玻璃吹制工、發明家蓋斯勒利用“蓋斯勒管”進行低壓放電實驗。 公元1858年,德國物理學家普呂克在研究低壓放電管時發現了面向陰極的綠光。 公元1864年,德國物理學家漢多夫發現了陰極射線。 公元1869年,俄國化學家門捷列夫和德國化學家邁耶將元素按照原子量的順序排列成《元素周期表》,并于1871年寫成《化學原理》一書。公元1876年,德國物理學家戈爾茨坦總結出低壓放電管中的綠光是由陰極射線引起的。 公元1884年,瑞典化學家阿倫尼烏斯首先提出電離理論,認為離子是帶電荷的原子。 公元1885年,英國物理學家克魯克斯通過實驗證明,陰極射線是具有質量和電火花的粒子流,而不是無質量的束流。 公元1891年,愛爾蘭物理學家斯托尼首次提出將電解中使用的假想電單位稱為“電子”。 公元1895年,德國物理學家倫琴于12月28日宣布發現X射線(又稱倫琴射線)。為此他獲得了1901年首屆諾貝爾物理學獎。法國物理學家佩蘭得出結論:陰極射線確實是負流流。帶電粒子。 他因研究物質的不連續結構和測量原子體積而獲得1926年諾貝爾物理學獎。 荷蘭物理學家洛倫茲首先提出了經典電子論。 他還確定了電子在電磁場中所受到的力,即洛倫茲力,并預測了正常的塞曼效應。 公元1896年,法國物理學家貝克勒爾在3月1日對鈾鹽樣本進行實驗時發現了天然放射性。他也是第一位利用乳膠照相技術探測射線的科學家。 為此,他和居里夫婦獲得了1903年的諾貝爾獎。 貝爾物理學獎。荷蘭物理學家塞曼正在研究