原子核物理学1911 年英国物理学家卢瑟福发现原子核内部有一个核，并在原子的“有核模型”中阐述了原子核在原子结构中的地位1913 年丹麦物理学家玻尔进一步指出，放射性变化发生在原子核内部，原子核内部有其特 定的组成和结构这些研究成果，向人们展示乐儿一个新的研究领域-原子核1.对于原子核组成、结构的探索1919 年，卢瑟福用阿尔法粒子攻击氮原子核证实了质子的存在，于是， 人们推测原子核是由质子和电子组成的问题： “质子 -电子模型”在核自旋以及核的稳定性问题上无法作出解释1921 年卢瑟福提出原子核内可能有一种中性粒子存在的假设，认为原子核内可能存在一种质量与质子粒子相近的中性粒子，这种中性粒子和质子一样，是原子核的组成部分1921 年美国化学家哈金斯将这种中性粒子初步命名为“中子”1932 年美国物理学家查得威克证实了铍射线是由质量但不带电荷的粒子组成，这种粒子证实卢瑟福所预言的那种中性粒子他沿用哈金斯所提出的名称正式命名为“中子”查德威克1935 年获得诺贝尔物理学奖1932 年 5 月 德国物理学家海森堡和苏联物理学家伊万宁柯各自独立地相继提出了由质子和中子组成原子核结构的“质子-中子模型”。
2.原子核裂变的发现在核物理领域，卢瑟福于1919 年最先用阿尔法粒子打开了原子核，实现了原子核人工嬗变 1 1934 年 1 月，法国物理学家约里奥.居里和妻子伊伦.居里发现了人工放射性元素-磷，这个发现表明，放射性同位素可以人为产生，即由稳定化学元素经粒子轰击而生成，这样的发射性元素会再放出某种粒子而衰变成另一种稳定元素费米选用中子作为中子作为轰击原子核的炮弹，在短短的几个月内就得到了37 种不同元素的人工放射性同位素1934 年 5 月费米和他的助手轰击92 号元素铀时，得到了几种具有不同半衰期的β放射元素被称为“超铀”问题：德国化学家诺达克认为关于超铀元素的化学分析证据不足，而很可能是重核虏获中子后分裂成几个大块的碎片1938 年，德国物理学家哈恩和斯特拉斯曼发现有碱土元素钡存在他们对这种违背产生周期表中临近元素的衰变规律现象，难以作出解释和说明1939 年初，奥地利物理学家迈特纳与弗里希大胆的设想：铀核俘获一个中子后分裂成两个大小相近的原子核，即发生核的“裂变” 他们还根据爱因斯坦的质能关系式E=mc^2，估算出一个铀核裂变是会释放出2 亿电子伏的能量3.核物理学的新发展重离子核物理研究室通过加速中的带电离子去轰击原子核，利用重离子反应合成新的裂变元素，并根据核内产生的反常现象来研究核多变系统。
高能核物理研究，把原子核物理同物质结构下一层次粒子直接联系起来对原子核进行探索，现在已经发现了20 多种超核二、粒子物理学1.粒子物理学领域的开辟第一个预言的是电子1931 年，英国物理学家狄拉克子在解释电子负能态时提出了电子的的负能态“空穴” 应当是一种质量与电子相同的未知新粒子---反电子1932 年美国物理学家安德逊利用云室拍摄宇宙线照片时找到了这种反电子他把它命名为“正电子” 第二个理论上预言的是中微子1933 年奥地利物理学家泡利提出假设，在β衰变中有一部分能量被一种用以往仪器探测不到的新粒子带走，这种粒子不带电荷，质量极小，最初把它成为“中子”后来改名为“中微子”1956 年．美国物理学家莱茵斯和柯旺利用大型反应堆直接探测到了反中微子. 1962 年又发现了另一种类型的中微子vu. 1968 年人们才探测到来自太阳的中微子第三个理论上预言的是介子1934 年日本物理学家汤川秀树提出了“介子场理论” 预见到一种被称为π介子的交换粒子，这种粒子是质子和中子之间发生强相互作用的中介物1937 年，美国的安德逊和尼德迈耶从宇宙线的研究中发现宇宙线介子uu 子与核力无 关1947 年，英国物理学家鲍威尔等人利用原子核乳胶发现了汤川秀树预言的核力介子u。
2.对基本粒子结构的探索1949 年．费米和杨振宁提出了π介子是由质子和中子组成的“费米-杨振宁模型”1956 年，物理学家坂田昌一发展了这个模型，提出强子是由质子、重子、?超子构成的坂田模型成功地解释了介子的性质以及介子和重子的一些衰变现象1964 年，美国物理学家盖尔曼在建立了强子的周期表之后，提出了“夸克模型”他认为，带分数电荷的三种夸克(u、d、s)及其反夸克组成了基本粒子1970 年，美国物理学家格拉肖提出了第四种夸克1977 年，美国物理家莱德曼，美国物理学家莱德曼发现了一种新的重介子第二节凝聚态物理学1.晶体学和金属学1842 年．德国物理学家弗兰根海姆首先提出了关于晶体构造的空间理论他认为，晶体构造是以点为单位的，这些点在三维空间呈现周期性的重复排列，他由此推出了 15 种可能的空间点阵形式1842 年法国物理学家布拉维进一步提出了晶体的空间格子理论他将晶体空间划分出无数同形等大且互相平行叠置的平行六面体，并指出这种平行六面体不是物质分子实体，平行六面体中存在空隙，而物质分子则分布在六面体的顶角上或面和体的中心上布拉维纠正了15 点空间点阵形式，改为14 种布拉维首先确定了简单晶体结构。
1869 年俄国物理学家伽多森用严密的数学方法推出了晶体外形的32 种对称类型，即 32 中点群1890-1891 年，俄国物理学家费多罗夫和德国物理学家申夫利斯在32 点群和14 空间点阵型的基础上，各自独立的推导出了“空间群”及其可能数目认为一切晶体结构中总共只能有230 种不同的对称要素组合方式，即230 个空间群。