分子物理学

物理学分支之一
分子物理学(molecular physics)是一门研究物质的分子结构和分子特性及其对物体的基本性质的影响的学科。[1][2]分子物理学是在原子物理学和量子力学的基础上建立起来的,给出了分子结构、键合作用及分子间相互作用完整的认识。[1]
早期分子物理学从研究分子运动论开始,分子物理学从微观角度进行分子的几何结构、分子的能级结构和分子间相互作用的研究;[2]从宏观角度进行大量分子组成的系统所遵循的运动规律的研究。[1]分子物理学主要解释和揭示物体的宏观现象和宏观规律的本质,并确定宏观量和微观量之间的关系。[7]分子物理学与原子物理学的实验方法涉及的技术可以共用,如光谱学和波谱学。[1][8][9]
分子物理学是物理学中发展较早的一个分支学科,[2]在分子物理学的研究发展过程中,提出了较多适用于物理学、化学、材料学等学科的理论成果,如分子运动论夫兰克-康登原理、伦纳-泰勒效应、分子轨道理论等。[10][11][12][13]分子物理学研究具有非常强的学科交叉特性,与化学、天文学、生物学、生命科学和材料科学都有密切的联系。[1][5]

简史

分子物理学是在原子物理学和量子力学的基础上建立起来的,给出了分子结构、键合作用及分子间相互作用完整的认识。早期的分子物理学主要研究宏观大量分子组成的系统的运动规律及其决定的气体、液体和固体的物理化学性质,即分子运动论,又称分子动理论。[1][10]分子运动论最早起源于古希腊哲学家早期关于物质构成的假说。公元前50年,古罗马哲学家卢克莱修(Titus Lucretius Carus)提出,表面上看起来处于静态的宏观物体是由大量高速运动的微观原子组成的,原子间发生不断的相互碰撞。[6]1650年,玻意耳(Robert Boyle)研究了气体状态与外界条件之间的关系,后来发展成理想气体状态方程[1]1658年,伽桑迪(Pierre Gassendi)基于原子论的观点,假设物质内的原子可以在空间各方向上不停地运动,据以说明物质的液体,固体,气体三种状态的转变等一些物理现象。[6]