Molekyldynamik, kemisk disciplin, der teoretisk og eksperimentelt beskæftiger sig med at følge atomare bevægelser i molekyler. Disse foregår på en tidsskala af størrelsesordenen 10-14 s, dvs. en hundrededel pikosekund.
De enkelte atomers bevægelse i et molekyle eller molekylernes bevægelse i forhold til hinanden kan teoretisk følges i tid ved at løse de fundamentale bevægelsesligninger, dvs. enten de klassisk mekaniske eller de kvantemekaniske ligninger. Med computere kan specielt de klassiske bevægelsesligninger (Newtons ligninger) løses for et stort antal atomer. Hermed er det muligt at gennemføre simuleringer af væskers, faste stoffers og biologiske systemers dynamik. Disse simuleringer giver information om den tidslige udvikling af systemet; dvs. at de enkelte atomers banekurver som funktion af tiden beregnes.
Da tidsudviklingen er afhængig af atomernes begyndelsesposition og hastighed, som man ikke eksperimentelt har nogen kontrol over, må der gennemføres en statistisk midling over forskellige begyndelsestilstande, et såkaldt ensemble, før man kan sammenligne de beregnede værdier med eksperimentelt målte. Det kan fx dreje sig om bestemmelse af diffusionskonstanter, viskositet, varmeledningsevne samt studier af faseovergange og andre makroskopiske størrelser og fænomener. Molekyldynamiske beregninger gør det altså muligt at relatere de mikroskopiske (dvs. de molekylære) egenskaber såsom atomers og molekylers inter- og intramolekylære vekselvirkninger til de makroskopisk målelige egenskaber.
Udviklingen inden for eksperimentelt apparatur, specielt molekylstråle- og laserteknikker, hvor en pulsbredde af laserlyset på femtosekundniveau kan opnås, har gjort det muligt også eksperimentelt at følge molekylers bevægelse på en sub-pikosekund-tidsskala. Denne udvikling muliggør en mere direkte sammenligning på molekylært niveau mellem teori og eksperiment.
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.