Thomas-Fermijev model atoma [tɔ'məs fe'rmi~] (po L. H. Thomasu i E. Fermiju), statistički model na osnovama kvantnomehaničke teorije atoma i nuklearne fizike, koji opisuje potencijal i približnu gustoću razdiobe elektrona u atomu s obzirom na središte jezgre. Model je u skladu s eksperimentalnim podatcima za teške elemente, a napose pridonosi važnim korekcijama, poput parametara tzv. hiperfine strukture u atomskim prijelazima, dijamagnetske korekcije, pa do ionizacijskoga (ekscitacijskoga) potencijala atoma. Elektrostatski potencijal U(r) na udaljenosti r od središta jezgre približno je opisan relacijom:
U(r) = Ze²/r e−r/a , gdje je a = ħ²/m0e² · 1/Z1/3 = aH/Z1/3 ,
u kojoj su redom: ћ reducirana Planckova konstanta, m0 i e masa i naboj elektrona, Z redni broj atoma, aH polumjer teorijske prve staze vodikova atoma u Bohrovu modelu (→ bohr, niels). Veličina a polumjer je sfere koja obuhvaća i određeni dio atomskih elektrona, dakle onaj polumjer (teorijski izračunan) atomskog elektronskog oblaka koji »zasjenjuje« jezgru (tzv. screening). Ionizacijski potencijal I dobro je opisan linearnom relacijom I ≅ k ∙ Z, gdje je Z redni broj teškog atoma, a k empirička konstanta različita za svaki atom. Taj model atoma nije pogodan za lake elemente, jer nema dovoljno elektrona za statističko usrednjavanje (npr. razdiobe elektrona, potencijalne energije), te nije moguće odrediti teorijski polumjer zasjenjenja.
