物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最一般的規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科。物質(zhì)的結(jié)構(gòu)按空間尺度分成一個(gè)層次。原子及原子核物理學(xué)研究空間尺度在10～10m之間的物質(zhì)層次，由原子物理和原子核物理兩大部分結(jié)合而成，是關(guān)于物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的一門科學(xué)。其研究對(duì)象分別為物質(zhì)結(jié)構(gòu)的原子（10m）和原子核（10m）層次。它主要研究原子、原子核結(jié)構(gòu)與性質(zhì)及有關(guān)問題，即研究物質(zhì)在原子和原子核層次是由什么組成、這些組成體如何相互作用、這些組成體是怎么運(yùn)動(dòng)的。盡管人們提出原子的概念已有二千多年的歷史，但原子及原子核物理學(xué)，準(zhǔn)確來說都是在19世紀(jì)末20世紀(jì)初，隨著近代物理學(xué)的發(fā)展而迅速發(fā)展的。特別是人類在1895、1896、1897年的三大發(fā)現(xiàn)（x射線、放射性和電子的發(fā)現(xiàn)），拉開了近代物理的序幕，掀起了原子物理、原子核物理發(fā)展的新篇章。原子及原子核物理學(xué)課程，上承經(jīng)典物理，下接量子力學(xué)，屬于近代物理的范疇。但在內(nèi)容體系的描述上，采用了普通物理的描述風(fēng)格講述量子物理的基本概念和物理圖象。本教材在原子物理部分，從原子光譜入手，提出假設(shè)，建立模型，研究?jī)r(jià)電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)研究磁場(chǎng)對(duì)原子的作用；從元素周期律和x射線入手研究?jī)?nèi)層電子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和排布；然后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最后形成理論。通過學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)建立正確的原子結(jié)構(gòu)圖像（原子的量子態(tài)、電子自旋、泡利原理等），掌握原子物理學(xué)的研究方法，以及基本概念和原理，掌握原子光譜、能級(jí)和能級(jí)躍遷的基本規(guī)律，了解在原子領(lǐng)域中經(jīng)典物理遇到的主要困難，以及為克服這些困難而引入的一些全新的分析方法和推理方法、一些與經(jīng)典物理不同的新概念，辯證認(rèn)識(shí)經(jīng)典與近代物理的基本關(guān)系。本教材的教學(xué)重點(diǎn)放在對(duì)有關(guān)概念和規(guī)律的物理分析和闡述上，嚴(yán)格的理論處理留待量子力學(xué)等后繼課程去完成。由于原子核是典型的量子多體復(fù)雜體系，原子核中包含了豐富的內(nèi)秉自由度與最多種類的基本相互作用，所以利用射線轟擊原子核引起核反應(yīng)的方法以及利用原子核的放射性衰變特性是研究原子核的主要手段。借助原子核的放射性衰變（a衰變、b衰變、r衰變）、核反應(yīng)等大量的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，我們將歸納總結(jié)穩(wěn)定的核素或壽命較長的放射性核素的基態(tài)和較低激發(fā)態(tài)的性質(zhì)，并通過理論分析建立各種唯象模型，討論核子在核內(nèi)的運(yùn)動(dòng)和核衰變、核反應(yīng)機(jī)制，對(duì)實(shí)驗(yàn)事實(shí)給出理論解釋。原子核物理是與整個(gè)科學(xué)技術(shù)發(fā)展緊密相連的，以興建若干大科學(xué)工程為標(biāo)志，對(duì)它的研究與開發(fā)需在全球范圍開展合作競(jìng)爭(zhēng)，以及較大的公共資源投入，是典型的大科學(xué)。同時(shí)，原子核物理具有接近實(shí)際，依賴實(shí)驗(yàn)，唯象成分較多的特點(diǎn)，在學(xué)習(xí)與研究中應(yīng)留意。