微观动力学
微观动力学
微观动力学,是分子层次阐明和揭示化学反应过程实质的化学物理的分支学科。又称微观反应动力学,分子反应动力学。
定义
化学动态学的产生及发展,是化学动力学研究从宏观转向微观的必然结果。化学动态学以量子力学为理论基础,以分子束、激光、计算机等高技术为主要实验手段,从微观角度研究基元反应。一个化学反应过程,实际包含着许多基元反应,在基元反应中,处于特定量子态(电子的、振动的、转动的和取向的能级),并且具有一定平动能的反应物,通过分子碰撞或散射转变为特定量子态的产物。因此,研究基元反应的化学又称为态-态化学。化学动力学只能阐述化学反应速度与反应物浓度之间的关系,测定化学反应速度常数,而化学动态学却可以弄清反应体系在分子层次的动力学行为,这对于解释反应体系的宏观动力学现象至关重要。
化学动态学从理论和实验两个方面对反应体系进行研究。在理论方面,用量子力学理论方法计算反应体系的势能面,从理论上阐明态-态反应的几率、反应截面、分子在能级间的跃迁过程以及过渡态的行为。在实验方面,研究化学动态学的实验设备多种多样,例如交叉分子束装置、分子束与激光交叉分子光解谱仪、分子束-表面散射实验装置、脉冲分子束和超声射流实验装置等。
应用领域
微观动力学在机械工程领域,特别是航空、航天、数控技术、机器人、机构、车辆等行业已经得到应用,并受到有关专家的高度重视。它是产品设计与性能研究的重要手段,它能实现 虚拟设计,产生模拟样机,预测动态特性,取得最优设计结果。实践证明:作为传统理论分 析和实验研究方法的补充,它已成为行之有效的第三途径。随着先进制造技术的迅猛发展, 其影响将日益深远,不仅可作为设计分析、制造过程和质量监控的有力工具,而且将成为技术创新的哲理和高新技术的支撑。而这门古老又鲜活的学科也将在不断扩展的应用和实践中完善。
参考资料
最新修订时间:2022-08-25 11:52
目录
概述
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