Molekyylitörmäyksiä

Molekyylitörmäyksiä tutkitaan fysiikassa ja kemiassa ymmärtämään, miten molekyylit vuorovaikuttavat keskenään törmäyksissä. Nämä törmäykset ovat perustavanlaatuisia monille luonnollisille ja keinotekoisille prosesseille, kuten kemiallisille reaktioille, kaasujen käyttäytymiselle ja aineiden kulkeutumiselle. Kun kaksi tai useampi molekyyli kohtaavat ja törmäävät, niiden liike-energia ja potentiaalienergia voivat muuntua. Törmäyksen lopputulos riippuu useista tekijöistä, kuten molekyylien nopeuksista, suunnista, massoista ja niiden välisistä vuorovaikutusvoimista.

Molekyylitörmäyksiä voidaan luokitella erilaisiin tyyppeihin. Elastisissa törmäyksissä kokonaisliike-energia säilyy, eli molekyylit kimpoavat toisistaan muuttamatta sisäistä energiaansa. Epäelastisissa törmäyksissä osa liike-energiasta muuttuu muun muassa värähtely- tai pyörimisenergiaksi, tai jopa rikkoo molekyylin sidoksia. Kemialliset reaktiot ovat esimerkki erittäin epäelastisista törmäyksistä, joissa alkuaineiden atomit järjestäytyvät uudelleen muodostaen uusia molekyylejä.

Teoreettisesti molekyylitörmäyksiä voidaan mallintaa erilaisten fysiikan lakien, kuten liikemäärän ja energian säilymisen, avulla. Kokeellisesti törmäyksiä tutkitaan usein kohdistetuilla molekyylisuihkuilla ja havaitsemalla syntyviä hiukkasia ja niiden ominaisuuksia. Molekyylitörmäysten tutkimus on tärkeää esimerkiksi katalyysin, materiaalitieteiden ja ilmakehän kemian ymmärtämisessä.