Molekuláris sugárfizika

Molekuláris sugár: bármilyen, az általános irányba mozgó molekulák vagy sugarak, általában vákuumban - azaz egy evakuált kamrában. Ebben az összefüggésben a molekula szó speciális esetként atomokat foglal magában. Általában a gerendát tartalmazó molekulák alacsony sűrűségűek; azaz elég messze vannak egymástól, hogy egymástól függetlenül mozoghassanak. Az atomok vagy molekulák egyirányú mozgása miatt tulajdonságaik tanulmányozhatók olyan kísérletekben, amelyek során a sugarat elektromos és mágneses mezőben elhajlik, vagy a sugarat a célra irányítják. A cél lehet szilárd anyag, gáz, vagy atomok vagy molekulák második sugara.

Alkalmazások.

A sugarak elektromos és mágneses terekben való eltérése információkat adhat a molekula vagy atomok szerkezetéről és tulajdonságairól (például forgás és centrifugálás) a sugárban. Kifinomultabb kísérletekben két gerendát keresztezhetünk egymással, szétszórt interakciókat vagy ütközéseket eredményezve a molekulák között páronként, mindegyik fénnyel egy-egy. A szórás megmutatja e párok tulajdonságait, mint kölcsönhatásuk potenciális energiáját, mivel az az elválasztás távolságától, kémiai reakcióképességétől és annak valószínűségétől függ, hogy az ütközések során kicserélik a belső energiát.

A molekuláris gerendákkal végzett első kísérlet 1911-ben megerősítette a kinetikai elmélet posztulátumát, miszerint egy nagyon alacsony nyomású gázmolekulák egyenes vonalban haladnak, amíg el nem érik a tartályuk falait. Magasabb nyomáson a molekulák rövidebb szabad útvonalúak, mivel összeütközésbe kerülnek, mielőtt a falba érkeznének. Az első kiterjedt kísérleteket molekuláris gerendákkal Németországban végezték 1920 és 1933 között. A gerendák felhasználása 1955 után gyorsan növekedett a kémiai reakciók és az energiaátadás az ütköző molekulák között.