Atoomfysica gaat over:

 

Atomen worden met atoommodellen beschreven, omdat we ze niet direct met onze ogen kunnen waarnemen. We kunnen de uitwerking waarnemen en proberen te verklaren met modellen. De evolutie van het atoommodel begint bij het model van Dalton (Grieks átomos ofwel ondeelbare deeltjes), dan Rutherford (subatomaire deeltjes), Bohr/deBroglie (energieniveaus en materiegolven) en uiteindelijk Schrödinger (waarschijnlijkheidsgolven).

Deeltjes op (sub)atomair niveau gedragen zich niet meer volgens de klassieke mechanica. Ze vertonen eigenschappen die de ene keer verklaard kan worden al zijnde het deeltjes (impuls) en de andere keer al zijnde het een golf. Dit geldt ook voor elektromagnetische straling, zoals licht, dat een golfverschijnsel is maar ook een deeltjeskarakter heeft. We kunnen namelijk iets doorsnijden met licht, of een pingpong balletje laten zweven op licht.