Physique moléculaire

La physique moléculaire est l'étude des propriétés physiques des molécules, des liaisons chimiques entre atomes ainsi que de la dynamique moléculaire. Les techniques expérimentales les plus importantes en physique moléculaire sont les divers types de spectroscopie ; la diffusion y est également utilisée. Ce domaine de physique moléculaire est étroitement lié à celui de la physique atomique et recoupe largement ceux de la chimie théorique, la chimie physique et la physique chimique [1].

Structure moléculaire du diamant en rotation

En plus des états d'excitation électroniques connus des atomes, les molécules présentent des modes rotationnels et vibrationnels dont les lniveaux d'énergie sont quantifiés. Mais les différents états de rotation sont séparés par de plus petites différences d'énergie : les spectres de rotation purs se situent dans la région de l'infrarouge lointain (environ 30 à 150 μm de longueur d'onde ) du spectre électromagnétique alors que les spectres résultant des transitions électroniques se situent principalement dans les régions visible et ultraviolette. Quant aux différents états vibrationnels ils sont également séparés par des petites différences d'énergie (toutefois plus grandes que celles séparant les différents états rotationnels), les spectres vibrationnels sont dans le proche infrarouge (environ 1 - 5 μm) c'est-à-dire qu'ils correspondent à des différences d'énergie au moins 10 fois plus petites que celles associées aux transitions électroniques. À partir de la mesure des spectres rotationnels et vibratoires, les propriétés des molécules telles que la distance entre les noyaux peuvent être spécifiquement calculées.

Un aspect important de la physique moléculaire est que la théorie orbitale atomique essentielle dans le domaine de la physique atomique s'étend à la théorie orbitale moléculaire.