分子物理学

分子物理学是研究分子的物理性质和分子动力学的学科。 该领域与物理化学、化学物理学和量子化学有很大的重叠。 它通常被认为是原子、分子和光学物理学的一个子领域。 研究分子物理学的研究小组通常被指定为这些其他领域之一。 分子物理学研究由分子结构和分子内的单个原子过程引起的现象。 与原子物理学一样，它依赖于经典力学和量子力学的结合来描述电磁辐射与物质之间的相互作用。 该领域的实验通常严重依赖于从原子物理学中借用的技术，例如光谱学和散射。

在分子中，电子和原子核都经历了来自库仑相互作用的类似规模的力。 然而，当电子显着移动时，原子核保持在分子中几乎固定的位置。 这张分子图是基于核子比电子重得多的想法，因此对相同的力的反应会移动得少得多。 分子的中子散射实验已被用来验证这种描述。

一般来说，分子物理实验的目标是表征分子的形状和大小、电学和磁学特性、内部能级以及电离和离解能。 就形状和大小而言，旋转光谱和振动光谱可以确定分子的惯性矩，从而可以计算分子中的核间距离。 X 射线衍射可以直接确定核间距，特别是对于含有重元素的分子。

由于适用能量范围广泛（紫外线到微波范围），光谱学的所有分支都有助于确定分子能级。

在原子、分子和光学物理学中，有许多研究使用分子来验证基本常数并探索标准模型之外的物理学。