分子物理学

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  分子物理学汉语拼音:Fen zi wu li xue;英语:molecular physics),研究分子的结构、分子的物理性质、分子间的相互作用,并以此为基础研究气体、液体、固体的物理性质,特别是同热有关的物理性质的物理学分支学科。分子是物质中能够独立存在的相对稳定并保持该物质化学特性的最小单元。分子由原子组成,原子通过一定的相互作用力,以一定的次序和排列方式结合成分子,这种相互作用力称为分子的键合,常见的键合有离子键共价键。分子结构及其性质取决于分子的键合。1930年以来,量子力学对这些问题作出圆满的理论解释,形成了一门重要的理论性分支学科——量子化学,从分子中的电子和核的运动研究分子的结构和化学反应中的微观过程,发展了分子轨道理论、配位场理论等多种计算方法,配合电子计算机技术,已取得丰硕的成果。

  分子物理从多方面研究分子的物理性质。它研究分子中的振动、转动和电子运动以及分子间力所产生的种种现象。分子光谱拉曼光谱是研究分子结构的重要手段,它提供大量关于分子结构和分子动力学的知识。微波波谱学对于分子结构也作了大量准确测定。用X射线的衍射、中子衍射等技术可直接确定分子结构。已发展起来的光电子能谱(见表面分析技术)等也是研究分子物理性质的有力实验手段。

  分子物理学还从研究物质的分子结构和分子间相互作用出发,研究物质的热学性质和聚集状态,包括状态方程、各种热力学函数、液体和固体的表面层现象、表面吸附、相平衡和相变以及扩散、热传导和粘滞性等输运现象等。这些现象和性质都同大量分子的整体运动状态有关,因而热力学定律和统计物理学是其理论基础。