АТОМСКА ФИЗИКА

АТОМСКА ФИЗИКА (грч. tomo": недељив), научна област која се бави структуром атома, његовим енергетским стањима и разним интеракцијама с другим микрочестицама и пољима. Атом се састоји од сићушног, масивног, позитивног језгра, окруженог облаком лаких негативних електрона. Физичка и хемијска својства атома су одређена законима квантне механике и електродинамике. Осим водоника, остали атоми су сложени вишечестични системи које квантна механика, уз помоћ Паулијевог принципа, успешно описује егзактно тумачећи њихова својства. Капитални успех а. ф. је објашњење уређености Периодног система Мендељејева, тако што се хемијске активности и физичке особине појединих елемената базирају на различитим електричним афинитетима, угаоним импулсима, мултиполним електричним и магнетним моментима. Осим у основном стању, сваки атом се може наћи у много побуђених стања која је изучила и класификовала атомска спектроскопија. Та стања одређују карактеристичне спектре емисије и апсорпције фотона за сваки атом. Развој технологије ласера (ласерске маказе), као и електронских и атомских (АФМ) микроскопа омогућио је контролу и манипулацију појединим атомима и молекулима, што чини базу модерних нанотехнологија. А. ф. је демонстрирала квантне интеракције атома и фотона тако што је на бази Доплеровог ефекта ласерска светлост у стању да кратко заустави кретање атома који сукцесивно емитују и апсорбују фотоне и тиме их охлади скоро до апсолутне нуле. Остали егзотични ефекти у а. ф. су стварање Бозе-Ајнштајновог кондензата разређених пара атома, као и успоравање фотона до брзине од 15 м/с. А. ф. је база физике кондензоване материје, нуклеарне физике, физике гасова и плазме, квантне хемије и биофизике. Почетак а. ф. везан је за прелаз XIX у XX в. и велика открића: рендгенских зрака (Рендген 1895), радиоактивности (Бекерел и Кири 1896) и електрона (Томсон 1898). Кључни моменат је 1911. година, када је Радерфорд успоставио планетарни модел атома. Проблем стабилности атома је 1913. отворио Нилс Бор да би га до краја разјаснила квантна механика кроз радове Шредингера, Хајзенберга и Паулија. Значајан допринос у домену а. ф. дали су и српски експериментални и теоријски физичари. Милан Курепа основао је на Институту за физику светски познату експерименталну школу за изучавање судара електрона с атомима. Ту су испитиване ексцитације атома и молекула (С. Цвејановић, Ј. Јурета, Д. Белић и Д. Филиповић), диференцијални пресеци атома (Л. Вушковић, В. Пејчев и Б. Маринковић), јонизације сложених молекула (И. Чадеж, Н. Ђурић), интеракције електрона с биомолекулима (Б. Маринковић, А. Милосављевић). Атом-атомски судари су изучавани на Институту „Винча" (Б. Чобић и И. Терзић), као и интеракције атома с површинама (Т. Ненадовић, И. Терзић, Н. Бибић и М. Милосављевић). У Институту за физику развијени су оригиналне експерименталне методе и уређаји (А. Стаматовић, С. Цвејановић, Ј. Јурета и Д. Белић). Експериментално-теоријским истраживањима у области ширења и облика спектралних линија доприносе су дали Н. Коњевић, Ј. Пурић и М. Димитријевић. Значајне резултате у теоријској а. ф. остварили су претежно сарадници Института за физику: Т. Грозданов, П. Грујић, Н. Симоновић, В. Радојевић, М. Раковић, П. Крстић, С. Вучић, И. Мендаш. У теорији атомских судара важни су радови следећих истраживача: Р. Јанев, А. Михајлов, Т. Грозданов, Џ. Белкић, И. Минчев, Љ. Недељковић и Н. Недељковић. У новије време, на Институту за физику у групи Б. Јеленковића и сарадника, изучавају се електромагнетно индукована транспаренција и апсорпција при проласку два ласерска снопа кроз гасне ћелије. Развоју метода друге квантизације у опису више електронских ефеката измене у молекулима и магнетним материјалима, битно је допринела М. Поповић-Божић.

ЛИТЕРАТУРА: М. Јурић, Атомска физика, Бг 1976; D. Budker, D. F. Kimball, D. P. DeMille, Atomic Physics, an Exploration through Problems and Solutions, Oxford 2002.

Марко М. Поповић

*Текст је објављен у 1. књизи I тома Српске енциклопедије (2010)