Physique atomique

Physique atomique

La physique atomique est le champ de la physique qui étudie les atomes en tant que systèmes isolés qui comprennent les électrons et le noyau atomique. Elle se concentre essentiellement sur l'arrangement des électrons autour du noyau et sur la façon dont celui-ci est modifié. Cette définition englobe tant les ions que les atomes électriquement neutres.

Puisque « atomique » et « nucléaire » sont utilisés de façon synonyme dans le langage courant, la physique atomique est souvent confondue avec la physique nucléaire. Cependant, les physiciens considèrent que la physique nucléaire se concentre principalement sur le noyau atomique.

Sommaire

Atomes isolés

La physique atomique considère toujours les atomes de façon isolée, c'est-à-dire qu'un modèle est toujours composé d'un noyau et d'électrons qui orbitent autour. Elle n'est pas concernée par la formation des molécules (même si la théorie physique en jeu est transposable), ni par la physique du solide. Elle considère les processus d'ionisation, d'excitation par les photons et de collisions entre particules atomiques.

Il peut sembler que la modélisation d'atomes en isolation ne reflète pas la réalité. Les atomes peuvent former un gaz ou un plasma, où l'échelle de temps pour les interactions entre atomes est énorme comparée aux processus atomiques dont la théorie se préoccupe. En conséquence, les atomes sont la plupart du temps isolés dans la réalité. C'est pour cette raison que cette théorie est utile à la modélisation des plasmas et à l'étude de l'atmosphère, même si les deux contiennent d'énormes quantités d'atomes.

Un électron peut être suffisamment excité pour échapper à l'attraction du noyau. On dit alors que le reste de l'atome est un ion, c'est-à-dire un quasi atome électriquement chargé.

Historique

La plupart des domaines en physique sont soit théoriques, soit expérimentaux. Il en va de même de la physique atomique. Le progrès d'un domaine se fait la plupart du temps en s'appuyant sur deux piliers : (1) modélisation et (2) validation. Si la validation ne peut confirmer le modèle, ce dernier est à revoir. De même, si le modèle prédit un comportement qui ne peut être validé avec les outils disponibles, d'autres outils sont éventuellement développés pour confirmer ou infirmer le modèle. La technologie présente a une incidence majeure sur le développement d'un modèle, car les outils plus précis sont le plus souvent issus de nouvelles technologies.

Article détaillé : Théorie atomique.

À l'évidence, le premier pas essentiel à l'élaboration d'une théorie atomique est la reconnaissance que la matière est composée d'atomes, dans le sens moderne d'unité de base des éléments chimiques. Cette théorie a principalement été développé par le chimiste et physicien John Dalton au XVIIIe siècle. À cette époque, la notion d'atome était floue, même si les propriétés pouvaient être décrites et classées dans un tableau périodique.

La naissance moderne de la théorie remonte à la découverte des raies spectrales et les tentatives pour décrire le phénomène, Fraunhofer se démarquant particulièrement. L'étude de ces raies a mené la construction du modèle de Bohr et à la naissance de la théorie des quanta. En tentant de décrire mathématiquement le spectre atomique, un tout nouveau modèle mathématque est apparu. En ce qui concerne les atomes et leur nuage d'électrons, ce modèle a non seulement fourni une meilleure description via le modèle atomique orbital, mais a aussi donné de nouvelles fondations théoriques à la chimie, la chimie quantique, et à la spectroscopie.

Depuis la Seconde Guerre mondiale, tant la partie théorique qu'expérimentale ont progressé à grands pas. C'est principalement dû à l'émergence de l'informatique qui a permis de développer des modèles plus sophistiqués, mathématiquement parlant, de la structure atomique et des processus de collisions. Les progrès notables enregistrés dans les accélérateurs de particules, les détecteurs de particules, les générateurs de champs magnétiques et les laser ont grandement appuyé les efforts de recherche.

Voir aussi

Sur les autres projets Wikimedia :

Articles connexes

Physique atomique fondamentale

Applications

Domaines connexes

Liens externes


Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Physique atomique de Wikipédia en français (auteurs)

Regardez d'autres dictionnaires:

  • physique atomique — atomo fizika statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. atom physics; atomic physics vok. Atomphysik, f rus. атомная физика, f; физика атома, f pranc. physique atomique, f …   Fizikos terminų žodynas

  • NIVEAU (physique atomique) — NIVEAU, physique atomique Description la plus précise de l’énergie d’un atome isolé dans le vide en l’absence de champs électromagnétiques extérieurs. Le niveau se caractérise à partir du terme spectral par la donnée supplémentaire de J , nombre… …   Encyclopédie Universelle

  • ÉTAT (physique atomique et nucléaire) — ÉTAT, physique atomique et nucléaire Description la plus complète d’un atome ou d’un noyau. Dans le formalisme de Heisenberg, un état correspond à un vecteur propre de la matrice décrivant le système. À un état correspond une valeur de l’énergie… …   Encyclopédie Universelle

  • PHYSIQUE — LA PHYSIQUE a pour objet l’étude des propriétés de la matière et des lois qui la régissent, c’est à dire de l’ensemble des «règles du jeu» du monde matériel qui nous entoure. Cette définition est large. Il convient donc de préciser que la matière …   Encyclopédie Universelle

  • ATOMIQUE (PHYSIQUE) — La physique atomique est une discipline de la physique au même titre que la physique nucléaire ou que la physique de la matière condensée. Elle s’intéresse à des édifices simples – atomes, atomes ionisés (ou ions), éventuellement molécules à… …   Encyclopédie Universelle

  • atomique — [ atɔmik ] adj. • 1585; de atome 1 ♦ Philos. et phys. anc. Qui a rapport aux atomes (1o). 2 ♦ (déb. XIXe) Chim. Qui a rapport aux atomes (2o). Masse atomique : rapport de la masse de l atome considéré au douzième de la masse du carbone 12. Unité… …   Encyclopédie Universelle

  • PHYSIQUE - Les fondements et les méthodes — Si l’on en croit l’étymologie, la physique (du grec physikos ) constitue la science de la Nature. C’est essentiellement l’acception que l’on adoptera dans cet article, ce qui amènera à englober dans la catégorie générale de la physique certaines… …   Encyclopédie Universelle

  • Physique des Particules — Pour les articles homonymes, voir Particule. Chambre à bulles exposée à l extérieur d un bâtiment (probablement utilisée par le …   Wikipédia en Français

  • Physique des hautes énergies — Physique des particules Pour les articles homonymes, voir Particule. Chambre à bulles exposée à l extérieur d un bâtiment (probablement utilisée par le …   Wikipédia en Français

  • Physique des plasma — Physique des plasmas Pour les articles homonymes, voir Plasma. La Science et les Sciences Généralités Connaissance · Théorie · Savoir Classification des sciences …   Wikipédia en Français

Share the article and excerpts

Direct link
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”