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Física Atómica
Física Atómica
Física Atómica
La física atómica y la física nuclear tratan cuestiones distintas, la primera trata con todas las partes del
átomo, mientras que la segunda lo hace solo con el núcleo del átomo, siendo este último especial por su
complejidad. Se podría decir que la física atómica trata con las fuerzas electromagnéticas del átomo y
convierte al núcleo en una partícula puntual, con determinadas propiedades intrínsecas de masa, carga y
espín.
La investigación actual en física atómica se centra en actividades tales como el enfriamiento y captura de
átomos e iones, lo cual es interesante para eliminar «ruido» en las medidas y evitar imprecisiones a la hora
de realizar otros experimentos o medidas (por ejemplo, en los relojes atómicos); aumentar la precisión de las
mediciones de constantes físicas fundamentales, lo cual ayuda a validar otras teorías como la relatividad o el
modelo estándar; medir los efectos de correlación electrónica en la estructura y dinámica atómica y la
medida y comprensión del comportamiento colectivo de los átomos de gases que interactúan débilmente
(por ejemplo, en un condensado de Bose-Einstein de pocos átomos).
Índice
Átomos aislados
Configuración electrónica
Historia y desarrollos
Físicos atómicos destacados
Véase también
Referencias
Bibliografía
Enlaces externos
Átomos aislados
La física atómica considera principalmente a los átomos de forma aislada. Los modelos atómicos consistirán
en un solo núcleo que puede estar rodeado por uno o más electrones enlazados. No se ocupa de la
formación de moléculas (aunque gran parte de la física es idéntica), ni examina los átomos en estado sólido
como materia condensada. Se ocupa de procesos como la ionización y excitación por fotones o colisiones
con partículas atómicas.
Si bien modelar átomos de forma aislada puede no parecer realista, si uno considera átomos en un gas o
plasma, las escalas de tiempo para las interacciones átomo-átomo son enormes en comparación con los
procesos atómicos que generalmente se consideran. Esto significa que los átomos individuales pueden
tratarse como si cada uno estuviera aislado, como ocurre en la gran mayoría de las veces. Mediante esta
consideración, la física atómica proporciona la teoría subyacente en la física del plasma y la física
atmosférica, aunque ambas tratan con un gran número de átomos.
Configuración electrónica
Los electrones forman capas alrededor del núcleo. Estos normalmente están en un estado fundamental, pero
pueden ser excitados por la absorción de energía de la luz (fotones), campos magnéticos o la interacción
con una partícula en colisión (típicamente iones u otros electrones).
Se dice que los electrones que pueblan una capa están en un estado
ligado. La energía necesaria para sacar un electrón de su capa
(llevándolo al infinito) se llama energía de enlace. Cualquier
cantidad de energía absorbida por el electrón en exceso de esta
cantidad se convierte en energía cinética de acuerdo con el
principio de conservación de la energía. Se dice que el átomo ha
sufrido el proceso de ionización.
Existen reglas de selección bastante estrictas en cuanto a las configuraciones electrónicas que se pueden
alcanzar mediante la excitación por luz; sin embargo, no existen tales reglas para los procesos de excitación
por colisión.
Historia y desarrollos
Uno de los primeros pasos hacia la física atómica fue el reconocimiento de que la materia estaba compuesta
de átomos. Forma parte de los textos escritos en el siglo vi a. C. al siglo ii a. C. como los de Demócrito o en
el Vaisheshika Sutra o los escritos por Kanada. Esta teoría fue desarrollada más tarde en el sentido moderno
de la unidad básica de un elemento químico por el químico y físico británico John Dalton en el siglo xviii.
En esta etapa, no estaba claro qué eran los átomos, aunque podían describirse y clasificarse por sus
propiedades (a granel). La invención del sistema periódico de elementos por parte de Mendeleev fue otro
gran paso adelante.
El verdadero comienzo de la física atómica está marcado por el descubrimiento de las líneas espectrales y
los intentos de describir el fenómeno, sobre todo por parte de Joseph von Fraunhofer. El estudio de estas
líneas condujo al modelo atómico de Bohr y al nacimiento de la mecánica cuántica. Al tratar de explicar los
espectros atómicos, se reveló un modelo matemático completamente nuevo de la materia. En lo que
respecta a los átomos y sus capas de electrones, esto no solo proporcionó una mejor descripción general, es
decir, el modelo orbital atómico, sino que también proporcionó una nueva base teórica para la química
(química cuántica) y la espectroscopia.
Desde la Segunda Guerra Mundial, tanto los campos teóricos como los experimentales han avanzado a un
ritmo acelerado. Esto se puede atribuir al progreso en la tecnología informática, que ha permitido modelos
más grandes y sofisticados de la estructura atómica y los procesos de colisión asociados. Avances
tecnológicos similares en aceleradores, detectores, generación de campos magnéticos y láseres han ayudado
mucho al trabajo experimental.
Véase también
cronología de la física atómica y subatómica
física molecular
Referencias
1. Demtröder, W. (2006). Atoms, molecules and photons : an introduction to atomic-, molecular-,
and quantum-physics (https://www.worldcat.org/oclc/262692011). Berlin: Springer. ISBN 978-3-
540-32346-4. OCLC 262692011 (https://www.worldcat.org/oclc/262692011).
Bibliografía
Bransden, BH; Joachain, CJ (2002). Physics of Atoms and Molecules (2nd Edition edición).
Prentice Hall. ISBN 0-582-35692-X.
Foot, CJ (2004). Atomic Physics. Oxford University Press. ISBN 0-19-850696-1.
Herzberg, Gerhard (1979). Atomic Spectra and Atomic Structure. New York: Dover. ISBN 978-
0-486-60115-1.
Condon, E.U.; Shortley, G.H. (1935). The Theory of Atomic Spectra. Cambridge University
Press. ISBN 978-0-521-09209-8.
Cowan, Robert D. (1981). The Theory of Atomic Structure and Spectra. University of
California Press. ISBN 978-0-520-03821-9.
Lindgren, I.; Morrison, J. (1986). Atomic Many-Body Theory (Second edición). Springer-
Verlag. ISBN 978-0-387-16649-0.
Enlaces externos
Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Física atómica.
Atomic Physics on the Internet (https://web.archive.org/web/20031204233636/http://plasma-
gate.weizmann.ac.il/API.html)
Estructura del átomo Teoría VS (http://www.portalciencia.es/atomo.html)
Atomic Physics Links (https://web.archive.org/web/20061205013728/http://www-phys.llnl.go
v/N_Div/atomic.html)
JILA (Atomic Physics) (https://web.archive.org/web/20071125204101/http://jilawww.colorad
o.edu/research/atomic.html)
Física atómica y molecular en la Universidad de Antioquia (https://web.archive.org/web/201
80329120329/http://gfam.udea.edu.co/)
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