ميكانيكا الكم Quantum Mechanics
يمكن استخدام الميكانيكا الكلاسيكية لدراسة حركة الأنظمة العيانية التي نقابلها في حياتنا اليومية بدقة . وتستخدم هذه القوانين لحساب بعض خصائص النظام العياني مثل طاقته أو كمية حركته أو موضعه وغير ذلك . وكما بين أن هذه القوانين لا تتعرض للتفاصيل الدقيقة للنظام وإنما تبحث في حركته بصورة عامة فهذه القوانين لا تتعرض لحركة الالكترونات أو الذرات أو حتى الجزيئات المكونة للجسم وإنما تبحث متوسط حركة كل هذه المكونات كوحدة واحدة . وتعتبر بالتالي هذه القوانين قوانين تقريبية ومع ذلك فهي دقيقة بصورة كبيرة عند استخدامها في الحياة اليومية وكما نعلم أنه لا يمكن استخدام القوانين الكلاسيكية لدراسة الأنظمة المجهرية مثل الذرات والجزيئات لان استخدامها في هذه الحالة يؤدي للتناقض بينها وبين الدراسات التجريبية . ولقد بذلت محاولات كثيرة في بداية هذا القرن لوضع نظرية جديدة يمكن من خلالها تفسير الظواهر الذرية وعلى الخصوص الأطياف الذرية التي تمكن الباحثون من جمع معلومات وافرة ودقيقة عنها في مع بداية هذا القرن . ولقد عولجت الأفكار الجديدة التي كان ماكس بلانك أول من افترضها في بداية هذا القرن لتفسير طيف الجسم الأسود وتأكدت فيما بعد في أعمال آينشتاين وكمبتون ودي بروي وغيرهم من الرواد . ولقد قام نيلز بور بخطوة أساسية نحو فهم الظواهر الذرية بوضعه نموذجه الجديد الذي مزج فيه بين الفيزياء الكلاسيكية والفيزياء الكمية . ولقد فسر نموذج بور – ولو بصورة جزئية – طيف ذرة الهيدروجين والذرات الهيدروجينية . ثم طور سمرفيلد وولسون نموذج بور وأدخلا مبدأ التكميم الذي يمكن تطبيقه على الأنظمة الفيزيائية في الزمن . ويطلق الآن على هذه الأفكار اسم نظرية الكم القديمة . رغم نجاح هذه النظرية في حساب متسلسلات الخطوط الطيفية لذرة الهيدروجين والذرات الهيدروجينية إلا أنها لم تتعرض لاختلاف شدة الخطوط الطيفية . فمن الملاحظ أن شدة الخطوط ليست متساوية مما يدل على أن معدل الانتقالات بين الحالات المختلفة ليست متساوية . ولقد فشل نموذج بور كذلك في تفسير أطياف الذرات التي يحوي مدارها الأخير على أكثر من إلكترون . فالنموذج لا يستطيع مثلاً تفسير طيف ذرة الهيليوم رغم بساطتها النسبية لأن مدارها يحتوي على زوج من الالكترونات الذرية . ( لاحظ أننا استخدمنا نموذج بور لحساب طيف أيون الهيليوم وهو ذرة هيدروجينية يحتوي مدارها الأخير على إلكترون واحد ) .