Хемиска физика

Хемиска физика е поддисциплина на хемијата и физиката која ги истражува физикохемиските феномени користејќи техники од атомска и молекуларна физика и физика на кондензирана материја; тоа е гранка на физиката што проучува хемиски процеси од гледна точка на физиката. Хемиската физика е различна од физичката хемија со тоа што повеќе се фокусира на карактеристичните елементи и теориите на физиката. Во меѓу време, физичката хемија ја проучува физичката природа на хемијата. Сепак, разликата помеѓу двете полиња е нејасна и работниците често се практикуваат во двете полиња за време на нивното истражување.^[1]

Одделот за образование на САД ја дефинира хемиската физика како "програма која се фокусира на научното проучување на структурни феномени кои ги комбинираат дисциплините на физичката хемија и атомската / молекуларната физика. Вклучува настава во хетерогени структури, усогласување и површински феномени, квантна теорија, математичка физика, статистичка и класична механика, хемиска кинетика и ласерска физика."^[2]

Што прават хемиските физичари

Хемиските физичари најчесто ги испитуваат структурата и динамиката на јони, слободни радикали, полимери, кластери, и молекули. Области на студии вклучуваат квантно механичко однесување на хемиските реакции, процесот на солуција, интер- и внатремолекулски проток на енергија , и единечни ентитети, како што се квантните точки. Експерименталните хемиски физичари користат различни спектроскопски техники за подобро разбирање на водородните врски, пренесување на електрони, формирање и растворање на хемиски врски, хемиски реакции и формирање на наночестички. Теореткските хемиски физичари создаваат стимулации на молекуралрните процеси кои се испитуваат во овие експерименти за да ги објаснат резултатите и да ги водат идните истражувања. Целите на истражувањето за хемиската физика вклучуваат разбирање на хемиските врски и реакции на квантно механичко ниво, објаснување на структурата и реактивноста на јони и радикали на гасната фаза и откривање точни приближувања за да се направи физика на хемиски феномени пресметано пристапно. Хемиските физичари бараат одговори на прашања како што се:

Можеме ли експериментално да ги тестираме квантните механички предвидувања на вибрациите и ротациите на едноставни молекули? Или дури и оние на комплексните молекули (како што е белковината)?
Можеме ли да развиеме поточни методи за пресметување на електронската структура и својствата на молекулите?
Можеме ли да ги разбереме хемиските реакции од првите принципи?
Зошто квантните точки почнуваат да трепнуваат (во модел што сугерира фрактална кинетика) по апсорпција на фотоните?
Како се реализираат хемиските реакции?
Кој е чекор-по-чекор процес кој се јавува кога изолираната молекула станува солутирана? Или, кога целиот ансамбл на молекулите станува солутиран?
Можеме ли да ги користиме својствата на негативните јони за да ги утврдиме молекуларните структури, да ја разбереме динамиката на хемиските реакции или да објасниме фотодисоцијација?
Зошто поток на меки рендгенски зраци избива доволно електрони од атомите во ксенонските јата за да предизвика јатото да експлодира?