فیزیک اتمی

هدف:
در معرفی علم فیزیک دکتر پروین استاد فیزیک دانشگاه امیرکبیر می‌گوید: «فیزیک علم زندگی و اصلا علم حیات است» . و یا دکتر منیژه رهبر استاد فیزیک دانشگاه تهران معتقد است هر چیزی که در اطراف خویش می‌بینیم به فیزیک ربط پیدا می‌کند. همچنین پاسخ به بسیاری از سوالهایی را که همیشه ذهن بشر به آن مشغول بوده است به وسیله علم فیزیک می‌توان داد. مثل این که دنیا چگونه بوجود آمده است؟ از چه تشکیل شده و کوچکترین جزء آن چیست؟ در کل می‌توان گفت که جهان در بزرگترین مقیاس تا ریزترین مقیاس در ارتباط با علم فیزیک می‌باشد. یکی دیگر از استادان دانشگاه نیز فیزیک را دانش کشف و استفاده عملی از قوانین و روابط حاکم بر پدیده‌های طبیعی می‌نامد که مبنای این دانش بر تجربه و آزمایش استوار است.
ماهیت:
رشته فیزیک در حد لیسانس عبارت است از فیزیک دبیرستانی به اضافه فیزیک قرن بیستم . از سوی دیگر می‌توان گفت که فیزیک در حد لیسانس مفاهیم فیزیکی دبیرستانی را عمیق‌تر کرده و طرز برخورد با مسائل فیزیکی را آموزش می‌دهد». دکتر پروین نیز می‌گوید: «فیزیک دانشگاهی بر پایه کتاب فیزیک هالیدی و برخی کتب دیگر که به زمینه‌های فیزیک مدرن می‌پردازد، قرار گرفته است یعنی به نظر من اگر کسی مطالبی را که در فیزیک هالیدی نوشته شده است به درستی بفهمد باید به او لیسانس فیزیکش را بدهند».
گرایش های مقطع لیسانس:
رشته فیزیک در دوره کارشناسی دارای 5 گرایش اتمی مولکولی، هسته‌ای ، حالت جامد، هواشناسی و نجوم است (البته فیزیک دارای گرایش دبیری نیز هست که ما در اینجا به بررسی آن نمی‌پردازیم چرا که گرایش دبیری به عنوان یک گرایش تخصصی در علم فیزیک مطرح نمی‌باشد) که تعداد واحدهای تخصصی هر یک از این گرایش‌ها در دوره کارشناسی بسیار محدود است و به همین دلیل گرایش‌های فوق در این دوره تفاوت محسوسی با یکدیگر ندارند. برای اطلاع هرچه بیشتر به معرفی اجمالی هر یک از گرایشهای این دوره می‌پردازیم.
گرایش اتمی - مولکولی:
فیزیک اتمی- مولکولی که مربوط به فیزیک جدید است از زمانی متولد شد که دانشمندان متوجه شدند کوچکترین جزء در طبیعت اتم نیست بلکه اتم از اجزای کوچکتری به نام الکترون‌ها و هسته تشکیل شده است. یعنی اتم از هسته‌ای تشکیل شده است که الکترون‌هایی در اطراف آن می‌گردند. دکتر منیژه رهبر استاد فیزیک دانشگاه تهران در ادامه سخنان خویش می‌گوید: «در این میان فیزیک اتمی به بررسی نقل و انتقال‌های الکترون‌های اطراف هسته می‌پردازد و خواص آنها را مورد بررسی قرار می‌دهد. یعنی ما در فیزیک اتمی کاری به این نداریم که هسته از چه تشکیل شده است بلکه هسته برایمان مرکزی با بار مثبت است و بیشتر توجه ما جلب الکترون‌های اطراف هسته می‌شود». دکتر هوشنگ روحانی‌زاده استاد فیزیک دانشگاه تهران نیز در معرفی فیزیک اتمی می‌گوید: «اگر ما بپذیریم که در کل، علم فیزیک به دو بخش دنیای بزرگ و دنیای کوچک تقسیم می‌شود. دنیای بزرگ فیزیک ، مربوط به دنیای روزمره است و در آن حرکت اتومبیل‌ها، موشک، ماهواره و در کل تمام حرکاتی که می‌بینیم مورد بررسی قرار می‌گیرد، فیزیک اتمی به دنیای بی‌نهایت کوچک‌ها برمی‌گردد چرا که ما در فیزیک‌اتمی به بررسی ساختار ذره‌ای به نام اتم می‌پردازیم و این که اتم چگونه تشکیل شده و چه ویژگی‌هایی دارد؟»
گرایش فیزیک هسته‌ای:
دکتر رهبر در معرفی فیزیک هسته‌ای می‌گوید: «در فیزیک هسته‌ای، خود هسته، مورد مطالعه قرار می‌گیرد یعنی متخصصان و دانشمندان بررسی می‌کنند که هسته از چه تشکیل شده و چه نیروهایی بین اجزای هسته حکمفرما است و در نتیجه واکنش‌های انجام شده،‌ چقدر انرژی آزاد می‌گردد؟» دکتر دویلو نیز در معرفی این گرایش می‌گوید: «انرژی هسته‌ای و رادیوایزوتوپ‌ها مسائلی هستندکه در فیزیک هسته‌ای مورد بررسی قرار می‌گیرد».
فیزیک حالت جامد:
گرایش حالت جامد مربوط به سیستم‌های بس ذره‌ای مخصوصا جامدات است. سامان مقیمی عراقی در ادامه می‌گوید: «ابتدایی‌ترین کار در این گرایش بررسی بلورهای جامدات و خواص اپتیکی ، مکانیکی، الکتریکی و صوتی امواجی است که در آن منتشر می‌شود که این بررسی منجر به پدیده‌های مختلفی مثل ابر رسانایی، نیم رسانایی و یا پخش و انتقال گرما می‌گردد.» دکتر پروین نیز می‌گوید: «مطالعه دانش مربوط به کریستال‌ها و ویژگی‌های فیزیکی آنها به گرایش حالت جامد بر می‌گردد.»
گرایش هواشناسی:
دو گرایش نجوم و هواشناسی بسیار محدودتر از سه گرایش اتمی – مولکولی، هسته‌ای و حالت جامد ارائه می‌شود. برای مثال در سال تحصیل 79-78 گرایش هواشناسی تنها در دانشگاه هرمزگان ارائه شده و گرایش نجوم اصلا ارائه نشده است. اما در معرفی این گرایش سامان مقیمی عراقی می‌گوید: «گرایش هواشناسی ، اطلاعات پایه‌ای و متنوعی درباره انواع پدیده‌های جوی و برخورد علمی با آنها ارائه می‌دهد و همچنین با مطالعه دینامیک وضعیت هوا می‌توان بررسی کرد که شرایط هوا چگونه تغییر کرده و چه پارامترهایی برای ایجاد این تغییر لازم است؟»
گرایش نجوم:
سه بخش اصلی این گرایش را نجوم رصدی، اخترشناسی و کیهان‌شناسی تشکیل می‌دهد. سامان مقیمی عراقی در ادامه می‌گوید: «در بخش نجوم که جنبه مشاهداتی دارد، پدیده‌های مختلف نجومی را رصد و ثبت کرده و سپس از آنها عکس گرفته و طیف آنها را می‌سنجد. در اخترشناسی که جنبه نظری دارد وضعیت ستارگان مورد مطالعه قرار می‌گیرد یعنی بررسی می‌شود که هر ستاره در چه مرحله‌ای قرار دارد و چه اتفاقاتی برایش رخ می‌دهد؟ بخش کیهان‌شناسی نیز با این که زیاد جنبه نجومی ندارد اما به هرحال پیشرفتش را مدیون علم نجوم است. به این معنی که مدل‌های مختلف کیهان‌شناسی باید با داده‌های رصدی مطابقت کند.»‌ گفتنی است که این کیهان‌شناسی به صورت کلاسیک به چگونگی ایجاد جهان و تشکیل ساختارهای کهکشانی مانند خوشه‌ها و ابر خوشه‌ها می‌پردازد.
آینده شغلی، بازار کار، درآمد:
امروزه اگر کشوری بخواهد پیشرفت کند باید پژوهش کند و چیزهای جدیدی بسازد. اگر بخواهد پژوهش کند باید به آزمایشگاهها برود و اگر بخواهد در آزمایشگاهها کار کند،‌ احتیاج به تیم علمی دارد و در یک تیم علمی نیز همیشه متخصصان شاخه‌های مختلف فیزیک حضور دارند چون هر کاری که بخواهیم انجام بدهیم باید بنیان فیزیکی داشته باشد. دکتر پروین در ادامه می گوید: «برای مثال اگر بخواهیم یک دستگاه الکتریکی بسازیم اول باید بدانیم چه قوانین فیزیکی بر آن حاکم است و بعد از شناخت آن قوانین، می‌توان دستگاه مورد نظر را با استفاده از فن و هنر ساخت.» «اگر کسی فیزیک را خوب خوانده باشد در سازمانهای مختلف کشور از قبیل صداوسیما، برنامه و بودجه، مخابرات و همچنین در صنایع مختلف مفید واقع شده و موفق می‌گردد. چون دانشجویان فیزیک مطلب مختلفی از قبیل الکتریسیته و مکانیک می‌خوانند و در زمینه‌های مختلف دید وسیعی پیدا می‌کنند.» آقای صحبت‌زاده دانشجوی دکتری فیزیک دانشگاه شهید بهشتی در مورد موقعیت‌های شغلی فارغ‌التحصیلان فیزیک می‌گوید: «فارغ‌التحصیلان این رشته در حد کارشناسی می‌توانند در صنعت مخابرات و ارتباطات ، نیروگاههای هسته‌ای، مراکز تولید قطعات غیرهادی و سلول‌های خورشیدی، صنایع تولید و نگهداری لیزر در صنعت، پزشکی و نظامی و سازمان انرژی اتمی فعالیت کنند.» داریوش شیرازی فارغ‌التحصیل این رشته نیز می‌گوید: «اگر کسی به امید به دست آوردن یک موقعیت شغلی مناسب، واردرشته فیزیک بشود، باید بداند که در انتها فقط یک مدرک لیسانس به دست خواهد آورد. برای این که رشته‌های علوم پایه و از جمله فیزیک در جامعه ما موقعیت کاری مناسبی ندارند و در نهایت اگر شانس داشته باشند جذب کلاسهای تقویتی و خصوصی می‌شوند.» البته این در مورد دانشجویانی صدق می‌کند که رشته فیزیک انتخاب چهل یا سی به بعد آنها بوده است و در واقع به امید این که فقط در دانشگاه پذیرفته شوند این رشته را انتخاب کرده‌اند و گرنه دانشجویانی که با علاقه و دقت و تامل بسیار این رشته را انتخاب کرده‌اند حتی به صورت خصوصی نیز در این رشته فعالیت می‌کند. برای مثال یکی از فارغ‌التحصیلان این رشته کارگاهی برای ساخت وسایل اپتیکی دایر کرده است و یا تعدادی از فارغ‌التحصیلان با شرکت ایران خودرو برای بعضی از پروژه‌های این شرکت قرارداد بسته‌اند چون دانشجویان این رشته یاد می‌گیرند با مسائلی که در پیش رویشان قرار می‌گیرد براحتی برخورد کرده و مدل‌ ساده‌ای برای حل مسائل ارائه بدهند.
توانایی های مورد نیاز و قابل توصیه:
اسماعیلیان دانشجوی دکتری فیزیک هسته‌ای دانشگاه شهید بهشتی می‌گوید: «فیزیک منهای ریاضی یعنی صفر به همین دلیل دانشجویان این رشته باید از نظر ریاضیات در سطح بسیار بالایی باشند.» سامان مقیمی عراقی نیز معتقد است که دانشجوی این رشته باید به فیزیک علاقه‌مند باشد به این معنی که از آنچه یاد گرفته است بتواند در زندگی روزمره خویش استفاده کند. برای مثال با توجه به معلومات فیزیک دبیرستانی خود بررسی کند که آبی که از شیر آب می‌ریزد چرا به تدریج باریک می‌شود و سطح مقطع آن در این هنگام به چه حدی می‌رسد؟ بی‌شک عواملی که باعث شد نیوتن با افتادن سیب پی به قانون جاذبه ببرد، کنجکاوی مفرط، صبر و بردباری، مطالعه و آزمایش‌های مستمر و قدرت تحلیلی همراه با تفکر فراوان بود که با مشاهده پدیده‌های تکراری و عادی زندگی روزمره قوانینی را کشف کرد. دکتر منیژه رهبر در این باره می‌گوید: «برخلاف رشته‌های مهندسی که با اتفاقات علمی کار دارند در رشته‌های علوم پایه از جمله فیزیک به چگونگی پیش‌آمدهای علمی توجه می‌کنند و در واقع به دنبال یافتن دلایل و چرایی هر پدیده یا اتفاق هستند و به همین دلیل بچه‌هایی که مستعد،‌ باهوش و کنجکاو هستند، می‌توانند در این رشته موفق گردند. اما متاسفانه چون در دبیرستان فیزیک بخوبی آموزش داده نمی‌شود و دانش‌آموزان تنها به حفظ فرمول‌ها می‌پردازند، نمی‌توانند بین آنچه خوانده‌اند و آنچه در دنیای خارج وجود دارد، ارتباط برقرار کنند و در نتیجه کنجکاوی آنها تحریک نمی‌شود و تعداد اندکی از دانش‌آموزان با استعداد به رشته فیزیک علاقه‌مند شده و این رشته را انتخاب می‌کنند.» مهم این است که دانشجوی فیزیک از آنچه در اطرافش اتفاق می‌افتد به راحتی نگذرد
وضعیت نیاز کشور به این رشته در حال حاضر:
امروزه اگر ما به فکر پیشرفت و ساخت وسایل صنایع مختلف کشورمان از نظامی گرفته تا پزشکی نباشیم باید این صنایع را به صورت آماده از کشورهای دیگر بخریم که این کار احتیاج به سرمایه‌ای گزاف دارد و باعث وابستگی کشور ما به کشورهای صنعتی می‌گردد دکتر رهبر نیز در همین زمینه می‌گوید: «ما در ایران صنایع چندانی نداریم و صنایع موجود نیز بیشتر مونتاژ بوده و ابتکاری نیست اما اگر روزی بخواهیم صنایع پیشرفته‌ای داشته باشیم باید خواص مواد را بدانیم تا متوجه شویم که چطور می‌توان از آنها استفاده بهتری بکنیم و وضعیت آن را بهبود ببخشیم و چنین پیشرفتی تنها با توسعه و پیشرفت علم فیزیک امکان‌پذیر است چرا که متخصصان فیزیک می‌توانند موجب بهبود کیفیت محصولات گشته و یا وسایل جدید طراحی بکند. یعنی ما به جای این که مواد خام خود را خیلی ارزان صادر کنیم به یاری دانش فیزیک آنها را به محصولات ساخته تبدیل بکنیم چرا که این محصولات ارزش افزوده بسیار زیادی دارد. کار ی کشور پیشرفته‌ای مثل ژاپن انجام داد. چون این کشور به یاری صنایع نیمه‌رسانا، ترانزیستور و الکترونیک پیشرفت کرده است،‌صنایعی که علم زیربنایی آنها فیزیک می‌باشد.»
نکات تکمیلی:
دکتر هادی دویلو استاد مهندسی هسته‌ای دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر می‌گوید: «بیشتر واحدهای درسی دانشجویان گرایش‌های مختلف رشته فیزیک، در دوره لیسانس مشترک چرا که دانشجویان فیزیک تنها در سال آخر تحصیلی اقدام به انتخاب گرایش خود می‌کنند و هر گرایش نیز تنها 9 واحد تخصصی یعنی سه درس تدریس می‌شود و به همین دلیل نمی‌توان بین یک لیسانس گرایش فیزیک حالت جامد یا هسته‌ای و یا سایر گرایشهای تفاوتی قائل شد یعنی یک لیسانس فیزیک در هیچ‌یک از گرایشها متخصص نمی‌شود». دکتر عراقی استاد فیزیک دانشگاه صنعتی امیرکبیر با تاکید بر همین امر می‌گوید: «هر دانشجوی فیزیک در دوره کارشناسی باید 130 واحد بگذراند که دروس تخصصی هر یک از گرایشها فقط 9 واحد از این 130 واحد است و بدون شک 9 واحد نمی‌تواند تغییری در دیدگاه دانشجویان ایجاد کند و هر دانشجو فقط شناختی جزئی نسبت به گرایش مورد نظر خود پیدا می‌کند. تازه، گاه همین 9 واحد نیز به گونه‌ای مشترک اما در دروسی مختلف در هر یک از گرایشها تدریس می‌شود یعنی کتابها یا واحدهای درسی هر گرایش، متفاوت است اما در کل همه به اطلاعات یکسانی دست پیدا می‌کنند. در نتیجه یک لیسانسه فیزیک، یک کارشناس فیزیک به معنای عام آن است و کارشناس یا متخصص در یکی از گرایشهای فوق به شمار نمی‌آید.
دید کلی
از شیمی و مفاهیم اولیه فیزیک کاملا معلوم است که تمام اجسام از ذرات بسیار کوچک و منفرد ، یعنی اتمها و مولکولها تشکیل شده‌اند. اتم کوچکترین ذره یک عنصر شیمیایی معین است. ملکول ذره مرکبی شامل چندین اتم است. خواص فیزیکی و شیمیایی عناصر با خواص اتمهای این عناصر معین می‌شوند.
فیزیک اتمی شاخه‌ای از علم گسترده فیزیک است که ساختار اتمی را در ابتدا مورد بحث قرار داده و مدلی استاندارد برای آن ارائه می‌دهد. در این علم چشمه‌های مختلف ذرات و پرتوها و آشکارسازی مربوط به آنها مورد بحث قرار می گیرد و به سوالات فراوانی در مورد ماده و ساختار آن که می‌تواند برای فرد مطرح باشد، پاسخ داده می‌شود.
تاریخچه
تا اواخر قرن نوزدهم اعتقاد بر این بود که اتمها ساده ترین ذرات ماده و غیر قابل تقسیم هستند. ولی پیشرفت علم این نظر را رد کرد. ثابت شد که اتمها ، ذرات بنیادی نیستند و اجسام پیچیده‌ای هستند. این امر ، مثلا از نورشناسی به خصوص از نظریه الکترو مغناطیسی نور نتیجه شد. ثابت شده است که امواج الکترو مغناطیسی ، و به همین ترتیب نور ، موقع حرکت شتابدار بارهای الکتریکی گسیل می‌کنند. ولی اتمهای ماده نیز می‌توانند نور ، یعنی امواج الکترو مغناطیسی مرئی گسیل دارند، که طیف گسیلی شاخص هر اتم را تشکیل می‌دهد. پس می‌توان نتیجه گرفت که اتم حاوی ذراتی الکتریکی است که می‌توانند حرکت کنند. این مطالب مفاهیم اولیه‌ای هستند که برای مطالعه فیزیک اتمی لازم است.
بسیاری از مردم می‌دانند که اتم در زبان یونانی به معنی تقسیم ناپذیر ، زاییده فکر ذیمقراطیس است که 23 قرن پیش می‌زیست و تعلیم می‌داد. برای وی این تصور محال بود که اجسام مادی بتوانند بی‌حد و حصر تقسیم شوند. او ، فرض مسلم می‌دانست که باید ذراتی نهایی با اندازه‌ای کوچک وجود داشته باشد که تقسیم کردن آنها به ذرات کوچکتر امکانپذیر نباشد. ذیمقراطیس چهار نوع اتم می‌شناخت که عبارت از اتمهای خاک ، آب ، آزمایش‌های مربوط به هوا و آتش بود.
او عقیده داشت که انواع اجسام شناخته شده ،از ترکیبات گوناگون این چهار عنصر نتیجه می‌شوند. نظریه‌های وی ، که در آغار قرن نوزدهم توسط شیمیدان انگلیسی ، جان دالتن ، پذیرفته و به مبنای تجربی محکمی استوار شد، اساس شیمی جدید را تشکیل می‌دهد، با آنکه اکنون می‌دانیم که اتمها اصلا تقسیم ناپذیر نیستند و عملا ساختمان درونی پیچیده دارند. با پیشرفت علوم مختلف فیزیک و ایجاد موضوعاتی چون فیزیک جدید ، شاخه فیزیک اتمی بوجود آمد و مطالعه مربوط به اتم و ساختار ماده و نظریه‌های کوانتومی در این شاخه از فیزیک مورد بحث قرار گرفت.
اهمیت فیزیک اتمی
تکامل فیزیک اتمی و هسته‌ای به کشف قوانین جالبی حاکم بر رفتار ذرات بنیادی سازنده هسته‌ها ، اتمها و مولکولها منجر شد. این قوانین معروف به قوانین مکانیک کوانتومی ، با قوانین برگرفته از مشاهده حرکت اشیای بزرگ ، موضوع مطالعه مکانیک کلاسیک ، به کلی متفاوتند. باید یادآوری کرد که در فیزیک ، اتمها و سازنده‌هایشان ، یعنی هسته‌ها و الکترونها ، همچنین ذرات دیگر در مقیاس اتمی و زیر اتمی را ریز ذره می‌نامند.
قوانین حاکم بر این ذرات را قوانین عالم صغیر « میکرو کوسم ) نامیده‌اند. اجسام تشکیل شده از شمار خیلی زیادی از ریز ذرات ، جهان معروف به عالم کبیر « ماکروکوسم را تشکیل می‌دهند که نه فقط اشیای « انسان اندازه » بلکه اجسام خیلی بزرگ نظیر ستارگان ، سیارات و سایر اجرام آسمانی را نیز در بر می‌گیرد. با به کار گیری این واژگان می‌توان احکام دقیقتری تنظیم کرد.
قوانین مکانیک معمولی عالم کبیر برای توضیح رفتار ریز ذرات بسیار نارسا و خام هستند. در عوض ، قوانین مکانیک کوانتومی را می‌توان علاوه بر ذرات ریز ، در مورد پدیده‌های معمولی نیز به کار برد. در حالت اخیر نیز نتایج مشابه نتایج حاصل از مکانیک کلاسیک هستند و از تایید آزمایش برخور دارند. بنابراین مکانیک کلاسیک را باید تقریبا اول برای قوانین جهان واقعی تلقی کرد که برای اجسام بزرگ کفایت می‌کنند.
مکانیک کوانتومی دقیقتر و به واقعیت نزدیکتر است یعنی نظریه عمومی‌تری است و درباره اجسامی که جرمشان از ریز ذرات خیلی بزرگتر و در حیطه مکانیک کلاسیک قرار دارند نیز به کار می‌رود. همچنین باید توجه داشت که حتی در فیزیک کلاسیک نیز پدیده‌هایی وجود دارند که آنها را فقط به کمک مکانیک کوانتومی می‌توان توضیح داد ، که ابر رسانندگی جامدات و ابر شارگی هلیوم از اینگونه هستند. بنابراین از آنچه گفته شد می‌توان به اهیمت فیزیک اتمی پی برد.
موضوعات اساسی فیزیک اتمی
ساختار اتم: در حالت کلی می‌توان گفت که کلیه اجسام پیرامون ما از سه نوع ذره کوچک بنام پروتون ، نوترون ، الکترون تشکیل شده است. پروتون و نوترون در داخل هسته اتم و الکترون خارج از هسته قرار دارد.
بار الکتریکی بنیادی: قوانین فارادی وجود کوچترین مقدار غیر قابل تقسیم بار را توجیه می‌کند. اندازه گیریهای عددی این مقدار را برابر 1.6x10-19 که برابر بار الکترون است، محاسبه می‌کنند.
اسپکتروسکوپی: اسپکتروسکوپی یا طیف سنجی عبارتست از مطالعه تاثیر متقابل امواج الکترو مغناطیسی بر ماده. بر این اساس ساختمان ماده مورد مطالعه قرار می‌گیرد. بدین ترتیب که ماده را با امواج الکترو مغناطیسی بمباران کرده و عکس العمل ماده را مورد مطالعه قرار می‌دهند.
خواص کوانتومی و موجی ذرات: بر اساس نظریه دوبردی ذرات مادی می‌توانند شمار موجی از خود نشان دهند که طول موج مربوط به آن بر اساس اندازه حرکت ذره تعیین می‌شود.
اصول مکانیک کوانتومی: برسی ساختار اتمی به این نتیجه منجر می‌شود که رفتار الکترونها در اتم را ، مانند رفتار فوتونها ، نمی‌توان با قوانین فیزیک کلاسیک ، یعنی قوانینی که در آزمایش با اجسام ماکروسکوپی ثابت می‌شوند توضیح داد.
خواص کوانتومی و موجی فوتون: در فیزیک اتمی فوتون از جمله ذراتی است که خاصیت دو گانه دارد، یعنی در بعضی موارد دارای خاصیت ذره‌ای و در موارد دیگر خاصیت موجی از خود نشان می‌دهد. بر این اساس فوتون دارای طول موج خواهد بود.
آشکار سازهای ذرات: این آشکار سازها شامل آشکار سازهای الکترونی و یونی ، آشکار سازهای اتمهای خنثی و آشکار سازهای فوتونی است.
کاربردهای فیزیک اتمی
ساخت انواع کاتد ماتریسی ، فلزی و … .
عدسیهای الکتروستاتیک و مغناطیسی
انواع فیلترها
طراحی تفنگ الکترونی با جریانهای بالا
چشمه‌های مایکرو ویو
انواع لامپهای نوری