微觀動力學

微觀動力學，是分子層次闡明和揭示化學反應過程實質的化學物理的分支學科。又稱微觀反應動力學，分子反應動力學。

基本介紹

• 中文名：微觀動力學
• 別稱1：微觀反應動力學
• 別稱2：分子反應動力學
• 套用：機構、車輛等行業

定義

化學動態學的產生及發展，是化學動力學研究從巨觀轉向微觀的必然結果。化學動態學以量子力學為理論基礎，以分子束、雷射、計算機等高技術為主要實驗手段，從微觀角度研究基元反應。一個化學反應過程，實際包含著許多基元反應，在基元反應中，處於特定量子態（電子的、振動的、轉動的和取向的能級），並且具有一定平動能的反應物，通過分子碰撞或散射轉變為特定量子態的產物。因此，研究基元反應的化學又稱為態-態化學。化學動力學只能闡述化學反應速度與反應物濃度之間的關係，測定化學反應速度常數，而化學動態學卻可以弄清反應體系在分子層次的動力學行為，這對於解釋反應體系的巨觀動力學現象至關重要。

化學動態學從理論和實驗兩個方面對反應體系進行研究。在理論方面，用量子力學理論方法計算反應體系的勢能面，從理論上闡明態-態反應的幾率、反應截面、分子在能級間的躍遷過程以及過渡態的行為。在實驗方面，研究化學動態學的實驗設備多種多樣，例如交叉分子束裝置、分子束與雷射交叉分子光解譜儀、分子束-表面散射實驗裝置、脈衝分子束和超聲射流實驗裝置等。

套用領域

微觀動力學在機械工程領域，特別是航空、航天、數控技術、機器人、機構、車輛等行業已經得到套用，並受到有關專家的高度重視。它是產品設計與性能研究的重要手段，它能實現 虛擬設計，產生模擬樣機，預測動態特性，取得最優設計結果。實踐證明：作為傳統理論分 析和實驗研究方法的補充，它已成為行之有效的第三途徑。隨著先進制造技術的迅猛發展， 其影響將日益深遠，不僅可作為設計分析、製造過程和質量監控的有力工具，而且將成為技術創新的哲理和高新技術的支撐。而這門古老又鮮活的學科也將在不斷擴展的套用和實踐中完善。