化学物理学

化学物理学是化学和物理学的一个分支学科，它使用原子和分子物理学以及凝聚态物理学的技术研究物理化学现象； 它是从物理学的角度研究化学过程的物理学分支。 而在物理和化学的交界处，化学物理与物理化学的不同之处在于它更侧重于物理的特征元素和理论。 同时，物理化学研究化学的物理性质。 尽管如此，这两个领域之间的区别是模糊的，科学家们在研究过程中经常在这两个领域进行实践。

美国教育部将化学物理学定义为结合物理化学和原子/分子物理学学科，侧重于对结构现象进行科学研究的课程。 包括异质结构、对齐和表面现象、量子理论、数学物理、统计和经典力学、化学动力学和激光物理方面的指导。

化学物理学家通常研究离子、自由基、聚合物、簇和分子的结构和动力学。 研究领域包括化学反应的量子力学行为、溶剂化过程、分子间和分子内能量流以及量子点等单一实体。 实验化学物理学家使用各种光谱技术来更好地理解氢键、电子转移、化学键的形成和溶解、化学反应以及纳米粒子的形成。 理论化学物理学家对这些实验中探索的分子过程进行模拟，以解释结果并指导未来的研究。 化学物理研究的目标包括在量子力学水平上理解化学结构和反应，阐明气相离子和自由基的结构和反应性，以及发现准确的近似值以使化学现象的物理学在计算上易于理解。 化学物理学家正在寻找以下问题的答案：

• 我们能否通过实验测试简单分子振动和旋转的量子力学预测？ 甚至那些复杂分子（例如蛋白质）？
• 我们能否开发出更准确的方法来计算分子的电子结构和性质？
• 我们能否从xxx性原理理解化学反应？
• 为什么量子点在吸收光子后开始闪烁（以暗示分形动力学的模式）？
• 化学反应究竟是如何发生的？
• 当分离的分子被溶剂化时发生的逐步过程是什么？ 或者当一整套分子被溶剂化时？
• 我们能否利用负离子的特性来确定分子结构、了解化学反应的动力学或解释光解离？
• 为什么一束软 X 射线会从氙团簇中的原子中击出足够多的电子，从而导致团簇爆炸？

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