Физика дает нам понимание того, что нас окружает, позволяет понять процессы и законы, происходящие в природе. А в частности, подраздел «Физика атома и ядра» даёт учащимся более глубокое понятие окружающего нас мира, ведь всё на свете состоит из атомов.

Атомная физика является одной из самых сложных в понимании учеников. И главной сложностью её преподавания является отсутствие наглядности.

. Причиной этому является то, что большинство экспериментов могут производить вредное воздействие на организм человека. И не способностью школ полностью принять все средства предосторожности для исключения различных видов инцидентов.

По государственному общеобразовательному стандарту минимальный уровень усвоение знаний по атомной физике для базовых и профильных школ разделяют следующим образом:

Стандарт основного общего образования

• Опыты Резерфорда. 

• Ядерная модель атома. 

• Поглощение и испускание света атомами.

• Оптические спектры.

• Состав атомного ядра. 

• Энергия связи атомных ядер. 

• Радиоактивность. Альфа-, бета- и гамма-излучения. 

• Период полураспада. Ядерные реакции.

• Источники энергии Солнца и звезд.

• Ядерная энергетика.

• Влияние радиоактивных излучений на живые организмы.

• Экологические проблемы работы атомных электростанций.

• Состав атомного ядра. Энергия связи атомных ядер. 

• Радиоактивность. Альфа-, бета- и гамма-излучения. Период полураспада.

• Ядерные реакции. Источники энергии Солнца и звезд. Ядерная энергетика. Влияние радиоактивных излучений на живые организмы. Экологические проблемы работы атомных электростанций.

Наблюдение и описание оптических спектров различных веществ, их объяснение на основе представлений о строении атома.

Практическое применение физических знаний для предотвращения опасного воздействия на организм человека радиоактивных излучений, использования средств защиты от них.

Стандарт среднего (полного общего образования):

• Гипотеза Планка о квантах.

• Фотоэффект. Фотон.

• Гипотеза де Бройля о волновых свойствах частиц. Корпускулярно-волновой дуализм. Соотношение неопределенностей Гейзенберга.

• Планетарная модель атома. Квантовые постулаты Бора. Лазеры.

• Модели строения атомного ядра. Ядерные силы. Дефект массы и энергия связи ядра.

• Ядерная энергетика.

• Влияние ионизирующей радиации на живые организмы. Доза излучения. Закон радиоактивного распада и его статистический характер.

• Элементарные частицы. Фундаментальные взаимодействия.

Проведение исследований процессов излучения и поглощения света, явления фотоэффекта и устройств, работающих на его основе, радиоактивного распада, работы лазера, дозиметров.

Стандарт профильного образования

• Гипотеза М.Планка о квантах. Фотоэффект.

• Опыты А.Г. Столетова. Уравнение А.Эйнштейна для фотоэффекта. Фотон. Опыты П.Н.Лебедева и С.И.Вавилова.

• Планетарная модель атома.

• Квантовые постулаты Бора и линейчатые спектры.

• Гипотеза де Бройля о волновых свойствах частиц.

• Дифракция электронов. Соотношение неопределенностей Гейзенберга. Спонтанное и вынужденное излучение света. Лазеры.

• Модели строения атомного ядра. Ядерные силы. Нуклонная модель ядра.

• Энергия связи ядра. Ядерные спектры. Ядерные реакции. Цепная реакция деления ядер.

• Ядерная энергетика. Термоядерный синтез.

• Радиоактивность. Дозиметрия. Закон радиоактивного распада.

• Статистический характер процессов в микромире. Элементарные частицы.

• Фундаментальные взаимодействия. Законы сохранения в микромире.

Наблюдение и описание оптических спектров излучения и поглощения, фотоэффекта, радиоактивности; объяснение этих явлений на основе квантовых представлений о строении атома и атомного ядра.

Проведение экспериментальных исследований явления фотоэффекта, линейчатых спектров.

Объяснение устройства и принципа действия физических приборов и технических объектов: фотоэлемента, лазера, газоразрядного счетчика, камеры Вильсона, пузырьковой камеры.