- ساختار اتم و ایزوتوپ‌ها، شامل نحوه ترتیب عناصر در جدول تناوبی و کاربردهای آن‌ها در تشخیص و تولید عناصر - اهمیت طیف‌های نوری و انتقال‌های الکترونی در درک ساختار اتمی و تعیین ویژگی‌های عناصر - رابطه میان جرم، فراوانی و ثبات ایزوتوپ‌ها و تأثیر آن‌ها بر خواص فیزیکی و شیمیایی مواد - روش‌های محاسبه جرم‌ها و میزان فراوانی ایزوتوپ‌ها در نمونه‌های مختلف و کاربردهای آن در علوم هسته‌ای و مواد - نقش و اهمیت طیف‌های مرئی و انتقال‌های نوری در تشخیص و تحلیل خواص نوری عناصر و ترکیبات