1.Молекулярная физика, понятие молекулы, атома. Исторические сведения. Понятие статистическая физика, термодинамика.

Молекулярная физика изучает физические свойства вещества, обусловленные его строением, характером движения молекул (атомов) и силами, действующими между ними.

Молекулярная физика связана с теорией строения вещества. В основе молекулярной физики лежит доказанная опытным путем молекулярно-кинетическая теория строения вещества. Согласно этой теории все тела состоят из большого числа мельчайших частиц - молекул и атомов, находящихся в непрерывном хаотическом движении, называемом тепловым движением.

Молекула - наименьшая часть вещества, сохраняющая его свойства (латинский molecula, уменьшительное от латинского moles – масса).

Атом - наименьшая часть химического элемента, обладающая его свойствами.

В случае инертных атомов понятия молекула и атом совпадают.

Исторические сведения:

Еще в древности было высказано предположение о том, что тела, кажущиеся сплошными, состоят из мельчайших невидимых глазом частичек(атомов). -Демокрит

В средние века от этих атомистических представлений отказались. Произошло это в основном под влиянием христианской церкви, не признавшей учения греческих атомистов. Вплоть до середины 19 в. в объяснении тепловых явлений господствующее положение принадлежало теории теплорода - невидимого вещества, которое при нагревании тела входит в него, а при охлаждении выходит. Исследования Р. Майера (1842 г.), Д. Джоуля (1843 г.) и других показали полную не состоятельность теории теплорода. Ломоносов по существу заложил основы современной молекулярно-кинетической теории. М. В. Ломоносов впервые ввел деление частиц на атомы и молекулы. Он объяснил физическую сущность закона Бойля - Мариотта (PV=const) и конечными размерами частиц газа отклонения от этого закона сильно сжатых газов. М. В. Ломоносова впервые научно объяснил природу теплоты: “Совершенно очевидно, что имеется достаточное основание теплоты в движении. А так как движение не может происходить без материи, то необходимо, чтобы достаточное основание теплоты заключалось в движении частиц материи”. Основываясь на этом он утверждал, что температура тела может быть ограничена снизу, но не сверху, тем самым предвосхитил понятие абсолютного нуля температуры. Окончательным подтверждением молекулярно-кинетической теории послужили работы французского физика Ж. Перрена, исследовавшего в 1908 г. броуновское движение.

Согласно представлениям молекулярно-кинетической теории движение каждой молекулы в отдельности подчиняется законам механики. Хаотическое движение большой совокупности молекул качественно отличается от механического движения. Оно подчиняется статистическим закономерностям. Количественные закономерности устанавливают статистическим методом, в котором рассматривают лишь средние значения величин, характеризующих данную совокупность молекул.

Термодинамика исследует условия превращения энергии из одного вида в другой и характеризует их количественно. В ее основе лежат фундаментальные законы (начала), установленные путем обобщения огромного числа опытных фактов.

В отличие от молекулярно-кинетической теории термодинамика не рассматривает микроскопическое строение вещества, а выявляет связи между его макроскопическими свойствами в различных условиях.