Kimika Fisiko

Arlo honek, fisikaren legeez baliatuz sistema kimikoen eredu matematikoak garatzen ditu.

Kimika fisiko mikroskopikoak materiaren eta uhin-elektromagnetikoen arteko elkarrekintzak aztertzen ditu. Uhin-elektromagnetiko batek materiarekin talka egiten duenean, materiaren izaeraren arabera, uhinaren energiaren absortzioa eman daiteke. Materiak, heltzen zaion energia guztia absorbatzen eta absorbatzen duen guztia igortzen duenean gorputz beltza dela esan daiteke. Hala ere, materiadun gorputz guztiak ez dira gorputz beltza moduan konportatzen eta ez dute heltzen zaien energia guztia absorbatzen.

XX. mendean Albert Einsteinek uhinak partikulez ere eratuta daudela ondorioztatu zuen eta hauei fotoi izena jarri zien. Aldi berean, Max Planck zientzialariak materiak igorri dezakeen energia, zenbaki baten multiploa zela ondorioztatu zuen. Zenbaki horri energia kuantu izena jarri zion eta honek fotoi baten energia bera duela ondorioztatu zuen.

Bi ondorio hauek erlazionatzen ditu ondorengo formulak: ${\displaystyle \mathrm {E} =h\cdot \nu }$

${\displaystyle h=}$ 6,62.10^-34 J.s Planck-en konstantea eta ${\displaystyle \nu }$ uhinaren maiztasuna izanik.

Energia mailen kuantizazioak eta partikula subatomikoen uhin-partikula bikoiztasunak bereziki, mekanika kuantikoaren garapena ekarri zuen. Materia eta fotoiaren arteko elkarrekintza deskribatzeko sistema osoaren energia hartzen da kontutan. Prozesu hauetan ere, energia lekuz aldatzen da baina kontserbatu egiten da. Hortaz, materian dauden molekulak eta fotoiak elkarrekin topatzen direnean energia elkartrukatzen dute eta mekanika kuantikoarekin aztertu beharreko hainbat energia mota deskribatzea ahalbidetzen du. Molekulak fotoiaren energiaren parte bat absorbatu egiten du eta energia maila altuago batera doa:

${\displaystyle \Delta \mathrm {E} =\mathrm {E} -\mathrm {E} 0}$

Energia diferentzia eta fotoiaren energia berdina denean, absortzioa gertatuko da. Hau ematen denean, trantsizio espektroskopiko bat gertatu dela esaten da. Beraz, kuantizatutako energiak uhinaren maiztasunarekin erlazionatu daitezke:

Energia trantsizioak	${\displaystyle \Delta \mathrm {E} }$ (J)	${\displaystyle \nu }$ (s-1)	espektro elektromagnetikoa
Elektronikoak	10-18	1015	ultramore/ikuskorra
Bibrazioak	10-20	1013	infragorria
Errotazioak	10-22	1010	mikrouhinak

Beraz, materiaren eta uhin-elektromagnetikoen arteko elkarrekintzaren azterketa, espektroskopiaren oinarritzat har daiteke.

1. Elektrokimika.
2. Fotokimika.
3. Gainazal-kimika.
4. Zinetika kimikoa.
5. Termodinamika / Termokimika.
6. Mekanika kuantikoa / Kimika kuantikoa.
7. Espektroskopia.