Η χημεία και η φυσική είναι τόσο στενά συνδεδεμένες ώστε μερικές φορές τα πεδία αλληλεπικαλύπτονται. Ποια πειράματα μπορούν να κάνουν και οι δύο χημικοί φυσικοί;
φασματοσκοπία:
* NMR (πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός): Τόσο οι χημικοί όσο και οι φυσικοί χρησιμοποιούν το NMR για να μελετήσουν τη δομή και τη δυναμική των μορίων. Οι χημικοί το χρησιμοποιούν για να εντοπίσουν και να χαρακτηρίσουν τις ενώσεις, ενώ οι φυσικοί το χρησιμοποιούν για να μελετήσουν τις ιδιότητες των ατομικών πυρήνων και των μοριακών αλληλεπιδράσεων.
* IR (φασματοσκοπία υπερύθρων): Οι χημικοί χρησιμοποιούν IR για να εντοπίσουν λειτουργικές ομάδες σε μόρια, ενώ οι φυσικοί το χρησιμοποιούν για να μελετήσουν δονητικούς τρόπους και μοριακή δυναμική.
* uv-vis (φασματοσκοπία υπεριώδους ορατού): Οι χημικοί χρησιμοποιούν UV-VIS για να μελετήσουν ηλεκτρονικές μεταβάσεις σε μόρια, ενώ οι φυσικοί το χρησιμοποιούν για να μελετήσουν τις ιδιότητες απορρόφησης και εκπομπής των υλικών.
Επιστήμη των υλικών:
* Σύνθεση και χαρακτηρισμός των νανοϋλικών: Οι χημικοί συνθέτουν νέα νανοϋλικά, ενώ οι φυσικοί μελετούν τις μοναδικές οπτικές, ηλεκτρικές και μηχανικές ιδιότητες τους.
* Ανάπτυξη νέων μπαταριών: Οι χημικοί σχεδιάζουν τις ηλεκτροχημικές αντιδράσεις που ισχύουν οι μπαταρίες, ενώ οι φυσικοί μελετούν τη ροή των ηλεκτρονίων και την απόδοση των υλικών μπαταριών.
* Superconductivity: Τόσο οι χημικοί όσο και οι φυσικοί μελετούν τις ιδιότητες των υπεραγωγών, επιδιώκοντας να κατανοήσουν τον μηχανισμό πίσω από αυτό το φαινόμενο και να αναπτύξουν νέα υπεραγωγικά υλικά.
Quantum Chemistry:
* Υπολογιστική μοντελοποίηση μοριακών συστημάτων: Οι χημικοί χρησιμοποιούν την κβαντική μηχανική για να μοντελοποιήσουν και να προβλέψουν τη συμπεριφορά των μορίων, ενώ οι φυσικοί αναπτύσσουν τα θεωρητικά πλαίσια για την κατανόηση των κβαντικών φαινομένων.
* Ανάπτυξη νέων καταλυτών: Οι χημικοί χρησιμοποιούν κβαντική χημεία για να σχεδιάσουν νέους καταλύτες με συγκεκριμένες ιδιότητες, ενώ οι φυσικοί μελετούν την ηλεκτρονική δομή και την αντιδραστικότητα αυτών των καταλυτών.
Ατομική και μοριακή φυσική:
* φασματοσκοπία λέιζερ: Οι χημικοί χρησιμοποιούν λέιζερ για να μελετήσουν τη δομή και τη δυναμική των μορίων, ενώ οι φυσικοί χρησιμοποιούν λέιζερ για να διερευνήσουν τις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις μεταξύ φωτός και ύλης.
* Μελέτες σύγκρουσης: Οι χημικοί μελετούν τις χημικές αντιδράσεις που συμβαίνουν όταν συγκρούονται τα μόρια, ενώ οι φυσικοί μελετούν τους θεμελιώδεις νόμους της σκέδασης και της μεταφοράς ενέργειας κατά τη διάρκεια των συγκρούσεων.
Αυτά είναι μερικά μόνο παραδείγματα και ο κατάλογος συνεχίζεται! Η επικάλυψη μεταξύ χημείας και φυσικής είναι τεράστια και συνεχώς εξελισσόμενη. Πολλά πειράματα απαιτούν βαθιά κατανόηση και των δύο κλάδων για να είναι επιτυχείς.
