شارك
الرئيسية
2 دقائق ما هي الفيزياء الجزيئية؟
هي أحد فروع الفيزياء التي تهتم بدراسة الخصائص الفيزيائية للجزيئات والروابط الكيميائية بين الذرات بالإضافة للديناميكيات الجزيئية، ويعد التحليل الطيفي أهم تقنياتها التجريبية.
ما دور الفيزيائي الجزيئي؟
يقوم الفيزيائي الجزيئي بدراسة الجزيئات والإلكترونات والنوى ويركز على الارتباط الكيميائي الموجود بين عدد قليل من الذرات في الطور الغازي، ويستخدم في دراسته التحليل الطيفي الكهرومغناطيسي والإلكتروني والكتلي وغيره في سبيل هذه الدراسة.
ما الأسئلة التي يطرحها علم الفيزياء الجزيئي؟
من أهم الأسئلة التي يحاول علم الفيزياء الجزيئي الإجابة عنها ما يلي:
- هل يمكن التنبؤ بخصائص البلورات والسوائل الجزيئية بشكل فعّال؟
- ما الخاصية المحورية التي تجعل الجزيئات الموجودة في جميع الكائنات الحية فعّالة في تنفيذ مهام معينة دون غيرها؟
- هل يمكن للعلم تصميم جزيئات اصطناعية تضاهي في فعاليتها الجزيئات الطبيعية؟
- ما الميزة التي تجعل موادَّ معينة محفزات فعّالة للتفاعلات الكيميائية؟
- ما الذي يمنح الجزيئات القدرة على تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية؟
ما أشهر الأمثلة عن الجزيئات؟
من اهم الأمثلة على الجزيئات ما يلي:
- الماء ويتكون من ذرة أوكسجين وذرتي هيدروجين.
- النيتروجين الذي يتشكل من ارتباط ذرتي نيتروجين.
- الأوزون الناتج عن 3 ذرات أوكسجين.
- أوكسيد الكالسيوم وهو جزيء يتألف من ذرة أوكسجين وذرة كالسيوم.
- الغلوكوز وهو نوع من السكر، ويعتبر من الجزيئات المعقدة.
- كلوريد الصوديوم، أي ملح الطعام وهو جزيء شائع ينجم عن ارتباط ذرة كلور هالوجيني بذرة معدن الصوديوم.
ما هي الجزيئات؟
تتكون الجزيئات من اجتماع ذرتين أو أكثر من نفس النوع أو بشكل مختلف، ويمكن أن تكون الذرات متماثلة فتشكل الجزيئات البسيطة أو مختلفة مثل الماء فتدعى جزيئات مركبة، ويمكن أن تكون الجزيئات بيولوجية مثل البروتينات والحمض النووي التي تتكون من عدة آلاف من الذرات أو جزيئات غير عضوية مثل ملح الطعام وغيرها.
ما هو التقاطع بين الكيمياء والفيزياء الجزيئية؟
تشترك الفيزياء الجزيئية مع الكيمياء بعدة نقاط، ويتقاطعان مع الرياضيات والعلوم الأخرى، لأن الخصائص الجزيئية تنشأ بشكل مباشر عن الخواص الكيميائية للذرات وتتفاعل مع بعضها محكومة بقوانين كيميائية ورياضية وفيزيائية، لذا لا يمكن فصل هذه العلوم عن بعضها بعضاً.
ما الدراسات التي تميز الفيزياء الجزيئية عن الذرية؟
تتميز الفيزياء الجزيئية عن الفيزياء الذرية بأن الجزيئات قادرة على الدوران والاهتزاز، ما يتطلب تحديد كمية هذه الاهتزازات والدورانات لتحديد مستويات الطاقة المنفصلة التي تغيّر من صفات هذه الجزيئات وبالتالي المواد المكونة منها، وأحد أهم الجوانب المهمة للفيزياء الجزيئية هو أن نظرية المدار الذري الأساسية في مجال الفيزياء الذرية تتوسع إلى نظرية المدار الجزيئي.
ما أهم الأبحاث في مجال الفيزياء الجزيئية؟
تدرس الفيزياء الجزيئية ما يلي:
- عمليات الاصطدام الذري والجزيئي.
- التفاعلات الذرية والجزيئية مع الفوتونات.
- التركيب الإلكتروني للذرات والجزيئات.
- الذرات والجزيئات الغريبة.
- الجزيئات والعناقيد.
- الغازات فائقة البرودة.
من هو والد الفيزياء الجزيئية؟
يعد بير أولوف لودين المولود عام 1916 في السويد، والد الفيزياء الجزيئية بسبب كتاباته وأبحاثه في هذا المجال، حيث كان أستاذاً في جامعة أوبسالا وعضواً في لجنة نوبل السويدية في الفيزياء لسنوات عديدة، وأسس كذلك المجلة الدولية لكيمياء الكم وسلسلة التقدم في كيمياء الكم.