Физика на молекулярния лъч

Молекулен лъч, всеки поток или лъч от молекули, движещи се в една и съща обща посока, обикновено във вакуум - т.е. вътре в евакуирана камера. В този контекст думата молекула включва атоми като специален случай. Най-често молекулите, съдържащи лъча, са с ниска плътност; тоест те са достатъчно далеч един от друг, за да се движат независимо един от друг. Поради еднопосочното движение на атомите или молекулите, техните свойства могат да бъдат изучени в експерименти, които включват отклоняване на лъча в електрически и магнитни полета или насочване на лъча към мишена. Целта може да бъде твърдо вещество, газ или втори лъч от атоми или молекули.

Приложения.

Отклоненията на лъчите в електрическо и магнитно поле могат да дадат информация за структурата и свойствата (като въртене и въртене) на молекулите или атомите в лъча. В по-сложни експерименти се разрешава да се пресичат два лъча, произвеждайки разсейващи взаимодействия или сблъсъци между молекули по двойки, по един от всеки лъч. Разсейването може да демонстрира такива свойства на тези двойки като потенциалната енергия на тяхното взаимодействие, тъй като тя варира с разстоянието на разделяне, химическата им реактивност и вероятността те да обменят вътрешна енергия при сблъсък.

Първият експеримент с молекулни лъчи през 1911 г. потвърждава постулат на кинетичната теория, че молекулите на газ при много ниско налягане пътуват по прави линии, докато ударят стените на контейнера си. При по-високо налягане молекулите имат по-къс свободен път, защото се сблъскват помежду си, преди да пристигнат в стената. Първите обширни експерименти с молекулни лъчи са направени в Германия между 1920 и 1933 г. Използването на лъчите за изследване на химичните реакции и прехвърлянето на енергия между сблъскващи се молекули нараства бързо след 1955 г.