Малекулярная фізіка

Малекуля́рная фізіка — раздзел фізікі, які вывучае фізічныя ўласцівасці цел, зыходзячы з іх малекулярнай будовы. Пры рашэнні задач малекулярнай фізікі актыўна выкарыстоўваецца матэматычная статыстыка, таму гэты раздзел фізікі часам называюць статыстычнай фізікай.

Раздзелы малекулярнай фізікі:

• кінетычная тэорыя ідэальных газаў
• кінетычная тэорыя рэальных газаў
• тэорыя капілярных з'яў
• тэорыя фазавых станаў
• малекулярная фізіка вадкасцей
• малекулярная фізіка цвёрдых цел
• тэорыя пераносу

Гісторыя развіцця малекулярнай фізікі

Стварэнне атамістыкі і яе ўплыў на развіццё навуковага светапогляду

Першыя ўяўленні аб будове рэчыва з’явіліся яшчэ ў глыбокай старажытнасці. Ужо больш за дзве тысячы гадоў назад старажытнагрэчаскія філосафы выказалі меркаванне, што ўсё ў свеце складаецца з вельмі маленькіх непадзельных часціц. Гэтыя часціцы атрымалі назву «атамы». Грэчаскі вучоны Дэмакрыт (460—370 гг. да н.э.) пісаў: «Усё складаецца з атамаў… рэчы адрозніваюцца адна ад адной атамамі, з якіх складаюцца, іх парадкам і становішчам…». Вучэнне, паводле якога ўсе целы складаюцца з непадзельных часціц (атамаў), атрымала назву атамістыкі.

З ідэй атамістыкі пачынаецца эра развіцця навуковага светапогляду, заснаваная на прынцыпах назірання з’яў прыроды, накаплення фактаў і прапановы гіпотэзы, якая тлумачыць гэтыя з’явы.

Атамістычнае вучэнне ва ўмовах сярэднявечча

У сярэдневякоўе прыхільнікі атамістычнага вучэння праследаваліся інквізіцыяй і ўладамі, бо яно, растлумачваючы ўласцівасці цел прыроднымі прычынамі, падрывала веру ў Бога-творцу. У Францыі ў 1026 г. вышэйшы суд спецыяльным дэкрэтам забараніў распаўсюджванне атамістычнага вучэння пад страхам пакарання смерцю. У сярэдневякоўе атамістычная гіпотэза пад націскам царквы была забыта. Толькі ў XVII ст. Ісаак Ньютан паспрабаваў растлумачыць расшырэнне газаў, зыходзячы з меркавання, што малекулы імкнуцца запоўніць пустую прастору.

Асноўныя этапы станаўлення малекулярнай фізікі як навукі ў перыяд Новага і Навейшага часу

У XVIII ст. гарачым прыхільнікам і прапагандыстам малекулярна-кінэтычнай тэорыі (якая з’яўляецца асновай сучаснай малекулярнай фізікі) быў Міхаіл Васільевіч Ламаносаў. У 1750 г. М. В. Ламаносаў апублікаваў працу «Разважанне аб прычыне цеплыні і холаду». — адну з першых навуковых прац па малекулярнай фізіцы.

У 1738 г. адным з першых вучоных, які прымяніў колькасныя разлікі для тлумачэння ціску газаў з малекулярнага пункта гледжання, быў член Пецярбургскай акадэміі навук Данііл Бернулі.

У 1824 г. Садзі Карно апублікаваў працу «Разважанні аб рухаючай сіле агню і аб машынах, здольных развіваць гэту сілу».

У 1827 г., назіраючы ў лупу з вялікім павелічэннем завісь кветкавага пылку ў вадзе, англійскі батанік Роберт Броўн заўважыў, што маленькія часцінкі пылку бесперапынна і хаатычна рухаюцца. З’ява хаатычнага руху малых часцінак, завіслых у вадкасці, памеры якіх многа большыя за памеры часціц вадкасці, атрымала назву броўнаўскага руху. Броўнаўскі рух з’яўляецца адным з эксперыментальных доказаў малекулярнай будовы рэчыва.

У фізіцы строга навуковае развіццё малекулярнай тэорыі пачалося прыкладна ў другой палове XIX ст. Нямецкі фізік Р. Клаўзіус, англійскі фізік Дж. Максвел і аўстрыйскі фізік Л. Больцман залажылі асновы атамна-малекулярнай тэорыі.

У 1850 г. англійскі фізік Уільям Томсан (які атрымаў тытул лорда Кельвіна) увёў паняцце абсалютнай тэмпературы.

У 1874 г. рускі вучоны Дзмітрый Іванавіч Мендзялееў абагульніў ураўненне Клапейрона.

У 1908 г. Жан Батыст Перэн ажыццявіў эксперыменты па даследаванні броўнаўскага руху.

У 1926 г. савецкі вучоны-фізік Якаў Ільіч Фрэнкель распрацаваў кінетычную тэорыю вадкасцей.