Молекулярна фізика

Відео: ФІЗИКА ЗА 5 ХВИЛИН - МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА

молекулярна фізика - розділ фізики, що вивчає речовина на рівні молекул. Речовина на рівні атомів вивчає атомна фізика.
Основи сучасних уявлень про будову речовини були закладені в ті далекі часи, коли людина тільки робила спробу зрозуміти суть речей, що оточували її.
Такі невіддільні від матерії поняття, як рух, дискретність були вже предметом дискусій давньогрецьких натурфілософів. Поняття «атом» (неподільний) ввів Демокріт (V століття до н.е.). Зараз уявлення про переривчасто, молекулярну будову речовини стало стрункої теорією, перевіреної безліччю експериментів.
Численні факти дали підставу зробити наступні висновки:
Властивості тіл визначаються перш їх внутрішньою будовою, властивостями частинок, з яких вони складаються, силами, які діють між частинками та ін. Тому питання про будову речовини є одним з основних у фізиці та інших науках про природу.
Є два методи опису і дослідження процесів, що відбуваються в макроскопічних тілах: статистичний і феноменологічний.
Статистичний метод

Детальніше в статті Статистична фізика




Статистичний метод вивчення фізичних явищ ґрунтується на моделюванні внутрішньої структури речовини. Серед розглянутих як якусь фізичну систему, що складається з великого числа молекул (атомів) із заданими властивостями. Визначення макроскопічних характеристик і закономірностей за заданими мікроскопічними властивостями середовища є основним завданням цього методу.
Так, для сукупності молекул, рухаються хаотично, можна знайти певні значення швидкості, енергії, імпульсу, які притаманні більшості молекул. Такі значення величин називають найбільш імовірними. Можна визначити середні значення швидкості молекул, їх енергії, вільного пробігу молекул та ін., Які є характеристиками руху сукупності молекул. За цими характеристиками можна визначити такі параметри макроскопічної системи, як тиск, абсолютна температура і т.д.
Статистичний метод дозволяє в уявному хаосі випадкових явищ встановлювати закономірності, виправдовуються для цілого ансамблю явищ, а не для кожного елемента окремо, як у динамічній закономірності. Встановлено так взаємозв`язку називають статистичними закономірностями.
Ці закономірності втрачають сенс з переходом до систем з малим числом частинок.
термодинамічний метод
Метод опису процесу, який не враховує мікроскопічну структуру речовини, а розглядає її як суцільний середовищі, називають термодинамічних.


Феноменологічний метод дозволяє встановити загальні співвідношення між параметрами, що характеризують явища в цілому. Феноменологічні закони мають досить загальний характер, а роль конкретного середовища враховують застосуванням коефіцієнтів, що визначають безпосередньо з досвіду. За допомогою цього методу, зокрема, було встановлено закони ідеальних і реальних газів.
Феноменологічний метод дослідження застосовуються в термодинаміки - розділі фізики, який для різних явищ природи, пов`язаних з тепловими ефектами, вивчає умови перетворення енергії з одного виду на інший і кількісно характеризує ці перетворення. В основу термодинаміки покладено три фундаментальні закони, встановлені на основі узагальнення великого числа спостережень і дослідів над досить великими (макроскопічними) тілами.
Особливо ефективним виявилося застосування феноменологічного методу в теплотехніці, газодинаміці, ракетній техніці і т.д.
Розглядаючи властивості тіл і їх зміни з двох різних позицій - мікроскопічної і макроскопічної, молекулярна фізика і термодинаміка доповнюють один одного.
Досягнення молекулярної фізики широко використовують в інших науках про природу. З її успіхами, зокрема, нерозривно пов`язаний розвиток хімії і біології. В процесі розвитку в молекулярній фізиці виділилися самостійні розділи, наприклад: фізична хімія, фізична кінетика, молекулярна біологія, фізика твердого тіла.
Основні поняття молекулярної фізики використовується в деяких спеціальних галузях науки, зокрема, у фізиці металів, полімерів і плазми, крісталофізіці, фізико-хімічної механіки.
Молекулярна фізика є науковою основою сучасного матеріалознавства, вакуумної технології, порошкової металургії, холодильної техніки і ін.
Значним успіхом сучасної фізики став синтез штучного алмаз в і інших надтвердих матеріалів.
Досягнення молекулярної фізики та термодинаміки покладено в основу створення сучасних теплових двигунів, холодильних устав апаратів для скраплення газів, хімічних і харчових проізводств- вони сприяють подальшому розвитку метеорології.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!