Molekylær strålefysik

Molekylær stråle, enhver strøm eller stråle af molekyler, der bevæger sig i samme generelle retning, normalt i et vakuum - dvs. inde i et evakueret kammer. I denne sammenhæng inkluderer ordets molekyle atomer som et specielt tilfælde. Oftest har molekylerne, der omfatter strålen, en lav densitet; det vil sige, de er langt nok fra hinanden til at bevæge sig uafhængigt af hinanden. På grund af atomer eller molekylers en-retningsbevægelse kan deres egenskaber studeres i eksperimenter, der involverer afbøjning af strålen i elektriske og magnetiske felter eller dirigering af strålen mod et mål. Målet kan være et fast stof, en gas eller en anden stråle af atomer eller molekyler.

Programmer.

Afbøjninger af stråler i elektriske og magnetiske felter kan give information om strukturen og egenskaberne (såsom rotation og spin) af molekylerne eller atomer i strålen. I mere sofistikerede eksperimenter får to stråler lov til at krydse hinanden, hvilket producerer spredningsinteraktioner eller kollisioner mellem molekyler i par, en fra hver stråle. Spredning kan demonstrere sådanne par egenskaber ved disse par som den potentielle energi i deres interaktion, da det varierer med afstanden til adskillelse, deres kemiske reaktivitet og sandsynligheden for, at de vil udveksle intern energi ved kollision.

Det første eksperiment med molekylstråler i 1911 bekræftede et postulat med kinetisk teori om, at molekyler af en gas ved et meget lavt tryk bevæger sig i lige linjer, indtil de rammer væggene i deres beholder. Ved højere tryk har molekyler en kortere fri bane, fordi de kolliderer med hinanden, før de ankommer til væggen. De første omfattende eksperimenter med molekylstråler blev foretaget i Tyskland mellem 1920 og 1933. Brugen af ​​bjælker til undersøgelse af kemiske reaktioner og overførsel af energi mellem kolliderende molekyler steg hurtigt efter 1955.