化學物理學(chemical physics)是研究化學領域中物理學問題的科學,是化學和物理學交叉產生的邊緣學科,有時可稱作理論化學(theoretical chemistry)。化學物理的研究偏重數學、物理方面,主要以理論物理學中的量子力學、分析力學、統計力學、原子分子物理學為研究工具研究化學反應過程、物質結構中的本質問題。以理論物理理論建立模型后,使用數學工具(常牽涉的數學領域有偏微分方程、數值分析、複變函數、泛函分析、群論等)進行定量描述,再編寫程序進行計算機模擬研究問題。化學物理學是在量子力學問世后不久正式誕生的。這門學科的創立以1933年美國創刊的《化學物理雜誌》為標誌。化學物理學誕生之後,發展極為迅速,其中重要的代表作有美國斯萊特於1939)年出版的《化學物理引論》。
化學物理學的主要研究內容包括:(1)原子和分子波函數理論,量子力學與量子化學理論方法;(2)原子和分子光譜學;(3)分子反應動力學及碰撞過程,勢能面構造;(4)液體結構的全部領域;(5)高分子聚合物的物理學與動力學過程模擬(6)複雜系統的統計力學;(7)固體的結構與性能的物理學;(8)利用激光研究物性、激光的工作機制;(9)平衡態及非平衡態的熱力學;(10)團簇、超分子、複雜離子的動力學
化學物理學家關心的一些問題,比如:
·我們如何在實驗上測試量子力學所預測的分子(甚至生物大分子,蛋白質等)的振動、轉動光譜
·我們是否能發展出更高精度及高效率的電子結構計算方法
·如何在實驗上實現超快動力學過程的準確觀測、過渡態的直接觀測
·如何準確定量描述弱相互作用
·如何理解量子點以及其與光子的相互作用動力學
·單一分子的溶劑化過程的詳細動力學過程
·軟x-射線與團簇中電子的作用機制

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