Atomfysik

Wikipedia

Atomfysik är den vetenskapliga studien av atomernas struktur, deras energinivåer och växelverkan med andra partiklar och fält. Studien behandlar huvudsakligen elektronernas fördelning i elektronorbital runt atomkärnan och de processer som ändrar fördelningen.

Termen atomfysik blir ofta felaktigt vara associerad med kärnkraft och kärnvapen på grund av hopblandning av termerna atomkraft och kärnkraft i det svenska språket. Dock skiljer fysiker på atomfysiken - som behandlar atomer som system bestående av elektroner och atomkärnor - och kärnfysiken som behandlar endast atomkärnor, deras beståndsdelar och processer.

Atomfysik behandlas med hjälp av kvantmekanik. Det antas att rörelsemängdsmomentet bara kan anta visa diskreta värden, det vill säga rörelsemängsmomentet är kvatifierat. Exempelvis har elektronen ett spinn, vilket ungefär motsvarar att den snurrar runt sin egen axel (motsvarande för en tennisboll kalls skruv). Till skillnad mot tennisbollen kan en elektron bara ha en bestämd mängd skruv, detta kan jämföras med att tennisbollen bara skulle kunna snurra 3 varv i sekunden (i verkligheten kan ju en tennisboll skruvas olika fort). Elektronen kan dock både ha uppspinn och nerspinn, vilket ungefär motsvarar höger- respektive vänsterskruv.

Utöver (det kvantifierade) spinntalet finns det ett antal andra kvanttal som bestämmer en elektrons orbital.