原子物理的发展史?

作者&投稿:其刮 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 19世纪末,原子物理学为历史上的物理学带来了突破性的进展,它的发展标志着物理学的一个重要里程碑。原子物理学是研究原子结构、运动规律及其相互作用的学科。它的主要研究领域包括原子电子结构、原子光谱、以及原子间的碰撞过程和相互作用。
经过长期的探索,直到20世纪初,科学家们才对原子的本质结构和内部运动有了较为清晰的认识,并逐步建立了近代原子物理学。1897年左右,科学家们确定了电子的基本特性,并确认电子是构成各种原子的共同成分。由于原子整体上是电中性的,而所有原子都包含带负电的电子,因此原子内部必然存在带正电的物质。20世纪初,关于这一问题提出了两种假设。1904年,J.J.汤姆逊提出,原子中的正电荷均匀分布在等同于整个原子大小的球体内,而电子则以粒状分布在不同位置,围绕核做振动并发出电磁辐射。这一模型被称为“果仁面包”模型,但由于与理论和实验结果不符,很快就被废弃了。
1911年,欧内斯特·卢瑟福基于他的粒子散射实验,提出了原子的核式结构模型,即原子的中心是一个重且带正电的核,相对于整个原子的大小,核非常小。电子围绕核旋转,类似于行星绕太阳运动。这一模型即行星模型,其结论与实验结果吻合良好,迅速得到了广泛认可。然而,根据经典电磁理论,由于电子的加速度,原子应该是不稳定的,电子会辐射能量,原子的能量会逐渐减少,发射的光谱应该是连续的。但实际上,原子是稳定的,发射的光谱是线状而非连续的。这些事实表明,经典电动力学不适用于原子内部的微观过程,需要分析原子现象,探索原子内部的运动规律,并建立适合微观过程的理论。
1913年,尼尔斯·玻尔在卢瑟福核模型的基础上,结合原子光谱的经验规律,应用了普朗克的量子假说和爱因斯坦的光子假说,提出了原子能量级是不连续的,当能量级跃迁时,原子会发射特定频率的光的假设。玻尔的理论成功地解释了某些原子现象,如氢原子光谱,标志着原子结构和原子光谱理论的重大进展。尽管如此,玻尔理论在进一步研究原子问题时显示出局限性,被视为一种粗略的近似理论。
1924年,让·佩兰提出了微观粒子具有波粒二象性的假设,后来的实验证实了这一点。1926年,埃尔温·薛定谔在此基础上建立了波动力学,同时,保罗·狄拉克和其他学者通过不同途径发展了等效的理论,即现今所称的量子力学。量子力学能很好地解释原子现象,并在20世纪30年代成为物理学的前沿领域,促进了量子力学的建立,开启了现代物理的新时代。
然而,由于对原子物理的某些方面存在认识上的局限性,加上对原子核和基本粒子的研究吸引了许多物理学家,除了在波谱学领域取得了一些成就外,对原子物理的深入研究受到了影响。20世纪50年代末,随着空间技术和空间物理的发展,科学家们发现现有的原子物理学知识不足以解决空间科学和技术问题。因此,对原子物理学的实验和理论探讨得到了重新重视,成为了一个活跃的研究领域。
在近十多年的研究中,对原子碰撞的研究取得了快速进展,成为原子物理学的一个主要发展方向。目前的研究范围广泛,包括光子、电子、离子和中性原子之间的碰撞过程。为了应对这些研究需求,发展了电子束、离子束、粒子加速器、同步辐射加速器、激光器等光源,以及各种能谱仪和测量设备。电子计算机的应用也加快了理论计算和实验数据处理的速度。
原子光谱与激光技术的结合使得光谱分辨率达到前所未有的水平,时间分辨率接近万亿分之一秒,空间分辨率可达到光谱波长的数量级。强激光与原子的相互作用产生了新的现象,如饱和吸收和双光子、多光子吸收,推动了非线性光谱学的发展。在极端条件下,如高温、低温、高压、强场等,原子的结构和性质也成为了研究的重要领域。
原子物理学作为从宏观到微观之间的桥梁,对于化学、生物学、空间物理、天体物理、物理力学等领域的发展至关重要。激光技术、核聚变和空间技术的研究也需要原子物理学提供关键数据,因此,原子物理学的研究具有重要的理论和实际意义。


物理学在世界上有怎样的发展史
百度科学学,可以说物理学推动着世界的发展。为科学学研究对象的科学,主要指自然科学,广义讲来包括基础科学、技术科学和工程科学。科学学的产生起源于对自然科学的社会性研究,科学学的发展表现于对自然科学与社会关系研究的发展。近年来虽有人提出把作为科学学研究对象的科学,扩大为包括所有科学直至哲学在...

物理发展史,及其主要分支?
然后是霍金,他写的果壳中的宇宙和时间简史现在很出名,霍金的主要研究领域是宇宙论和黑洞,证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理,提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型,在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。当然还有弦理论,M...

有谁知道物理学,化学,数学的发展史啊?\/
今天,化学作为一门基础学科,在科学技术和社会生活的方方面面正起着越来越大的作用。从古至今,伴随着人类社会的进步,化学历史的发展经历了哪些时期呢?远古的工艺化学时期。这时人类的制陶、冶金、酿酒、染色等工艺,主要是在实践经验的直接启发下经过多少万年摸索而来的,化学知识还没有形成。这是化学...

近代西方物理学发展史
16世纪,牛顿总结前人的研究成果,系统的提出了力学三大运动定律,完成了经典力学的大一统。16世纪后期创立万有引力定律,树立起了物理学发展史上一座伟大的里程碑。之后两个世纪,是电学的大发展时期,法拉第用实验的方法,完成了电与磁的相互转化,并创造性地提出了场的概念。19世纪,麦克斯韦在法拉第研究...

物理发展中17 18世纪是什麽时代
这主要是根据物理学发展的内在逻辑分期的,采用这一分期原则既可兼顾到社会生产和社会经济形态的影响,又能揭示出贯穿于物理学发展过程中的内在规律性。 按照物理学本身发展的规律,结合社会经济各时期的特点,并考虑到不同时期有不同的研究方法,把物理学发展的历史大体分为三个时期。经验物理时期 经验...

原子结构模型的发展史 初中物理
) 一、原子结构模型的发展史 道尔顿的观点万物有坚硬的小球(原子)组成 汤姆生的观点:原子是一个带电的球,正电荷在原子核,电子带负电_.(西瓜模型) 卢瑟福的观点:在原子的中心有一个很小的原子核,原子的质子和_中子_几乎全部集中在原子核里;电子在核外绕核运动.波尔的观点:电子在核外绕原子核高速...

物理史上的“众神荟萃”——索尔维会议
第五届索尔维会议所爆发的玻尔-爱因斯坦之争,更是量子力学发展史上无法略过的一页。索维尔本人也因为开创索尔维会议的功绩而名垂 科技 史。 名垂 科技 史的大富豪 1838年4月16日,索尔维出生在布鲁塞尔周边的一个小村庄,在此开始了他作为发明家、实业家、科学研究赞助人的一生。 索尔维的父亲经营着石矿和一...

请问原子的结构确认发展史
这就是在量子物理历史上划时代的文献,亦即伟大的“三部曲”。 这确确实实是一个新时代的到来。如果把量子力学的发展史分为三部分,1900年的普朗克宣告了量子的诞生,那么1913年的玻尔则宣告了它进入了青年时代。一个完整的关于量子的理论体系第一次被建造起来,虽然我们将会看到,这个体系还留有浓重的旧世界的痕迹,但...

近代物理学的发展经过哪两个历史阶段?其代表人物和代表作是什么?
相对论,爱因斯坦, 广义相对论的基础 量子力学,狄拉克,狄拉克方程 谢谢

理论物理的发展历史
牛顿通过对哥白尼到伽利略这些近代思想家的学说总结和继承,开创性地建立了一整套逻辑严密的理论体系,开始了物理学史上的第一个新纪元。牛顿建立了经典的绝对时空观,提出了关于力的三大定律,揭示了光的颜色之谜,他发展了微积分等强有力的数学手段对物理问题进行严密的逻辑推理分析,自己制作望远镜和三棱镜等实验设备进行...

金山区13759621327: 求原子物理学的发展史列个提纲就行了,比如**年***发现了什么, -
父政依琼:[答案] 原子结构发展史 前400年,希腊哲学家德谟克列特提出原子的概念. 1803年,英国物理学家约翰·道尔顿提出原子说. 1833年,英国物理学家法拉第提出法拉第电解定律,表明原子带电,且电可能以不连续的粒子存在. 1874年,司通内建议电解过程被...

金山区13759621327: 核能的发展历史 -
父政依琼: 核能问世的准备时期,可以追溯到19世纪末至20世纪初.19世纪末,英国物理学家汤姆逊发现了电子;1895年,德国物理学家伦琴发现了X射线;1896年,法国物理学家贝克勒尔首次发现了天然铀的放射性;1898年,居里夫人又发现了新的...

金山区13759621327: 人类对原子的认识(原子物理学) -
父政依琼: 原子结构模型是科学家根据自己的认识,对原子结构的形象描摹.一种模型代表了人类对原子结构认识的一个阶段.人类认识原子的历史是漫长的,也是无止境的.下面介绍的几种原子结构模型简明形象地表示出了人类对原子结构认识逐步深化的演...

金山区13759621327: 原子物理学在发展过程中有什么共性问题 -
父政依琼: 原子物理学是基于空间想象的物理学分支,它的发展要求不断探索思考,打破常规与缜密的逻辑.例如阿尔法粒子散射实验几个粒子的“非正常运动”只有严谨的善于观察的实验人才能由此得以得到实验的进展,同理X射线中光现象的研究也同样不能轻易忽视小量,考虑到研究对象本身就十分小.在物理学这个永远在发展中的学科里没有绝对的真理,只有永远的假设与推理证明,清醒的认清自己的实验目的,与实验原理,不要让前人留下的审慎思考的果实成为新的更加正确的理论的阻滞.人类大脑中有了原始最初的印象才有了类比,推理,想象,用好大自然给我们最好的礼物,给人类一个美好的未来,不只在于“钱途”,是所有物理人和准备为之奋斗的青年要思考的永恒问题.

金山区13759621327: 原子的发展史 -
父政依琼:[答案] 一、科学原子论诞生的时代背景 化学是以物质为研究对象,以阐明物质的结构及其变化规律为己任,所以,“物质是什么构成的?”是化学的基本问题,也是核心问题.然而,从上古代的德谟克利特(公元前460~前370年)到17世纪的波义耳(1627...

金山区13759621327: 高中物理学史 -
父政依琼: 1、胡克:英国物理学家;发现了胡克定律(F弹=kx)2、伽利略:意大利的著名物理学家;伽利略时代的仪器、设备十分简陋,技术也比较落后,但伽利略巧妙地运用科学的推理,给出了匀变速运动的定义,导出S正比于t2 并给以实验检验;推...

金山区13759621327: 物理发展的几个阶段 -
父政依琼: 物理学是随着人类社会实践的发展而产生、形成和发展起来的,它经历了漫长的发展过程.纵观物理学的发展史,根据它不同阶段的特点,大致可以分为物理学萌芽时期、经典物理学时期和现代物理学时期三个发展阶段.(一)物理学萌芽时...

金山区13759621327: 原子物理学对人类有何贡献或作用? -
父政依琼: 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...

本站内容来自于网友发表,不代表本站立场,仅表示其个人看法,不对其真实性、正确性、有效性作任何的担保
相关事宜请发邮件给我们
© 星空见康网