分子物理学

分子物理学是研究分子的结构，分子的物理性质，分子间的相互作用；并以此为基础研究气体、液体、固体的物理性质，特别是与热现象有关的物理性质的一个物理学分支。分子物理学与物理学的其他分支如原子物理学、凝聚态物理学、物理力学以及化学，如物理化学、化学动力学、量子化学等都有密切的联系。

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分子结构涉及的不仅是组成它的各个原子（确切地说是原子核）的平衡几何配置，更重要的是分子各组成部分的相互作用──化学键合。分子的物理性质与分子的化学结构有关，因此研究分子的性质可以确定其化学结构。量子力学是研究化学键本质、分子的物理性质以及分子间相互作用的基本理论。1930年以来，量子力学在这些问题的理论解释上有很大的进展。分子的量子力学──量子化学，是近代理论化学活跃的前沿之一。应用量子化学原理并配合电子计算机技术，直接计算分子的能级、状态波函数以及其他物理性质，已取得了显着的成就。

分子物理学从多方面研究分子的物理性质。它研究分子中原子的相对振动、分子的转动、分子中电子的运动，以及分子间力所产生的现象等。分子光谱（见双原子分子电子光谱带、双原子分子振动－转动光谱、多原子分子光谱和喇曼效应）是用来研究分子结构的一种重要手段，它提供了大量关于分子结构和分子动力学的知识，这些光谱及其量子力学解释之间的相符，是历史上证实量子理论的重要依据。射频和微波波谱学、原子束和分子束和激光光谱学等技术能高度精确地测量这类光谱的精细和超精细结构，从而可测定核自旋、核电四极矩以及原子核质量。对于分子的物理性质的研究还包括研究分子的电磁性质(分子在电场和磁场中的行为)，即分子的极化率和磁化率,以及分子的热学性质等。用X射线衍射、中子衍射等技术可直接确定分子的结构。已经发展起来的光电子能谱等，也是研究分子物理性质的有力实验手段。

分子物理学从研究物质的分子结构和分子间的相互作用出发，研究物质的热学性质和聚集状态，包括状态方程（体积、温度和压强之间的关系）、各种热力学函数、液体和固体的表面层现象、表面吸附、相平衡和相变以及扩散、热传导和粘滞性等输运现象，等等。由于这些现象和性质与大量分子的整体运动状态有关，分子物理学中还广泛利用热力学的定律和统计物理学的理论。