Faisceau moléculaire, tout flux ou rayon de molécules se déplaçant dans la même direction générale, généralement dans le vide, c'est-à-dire à l'intérieur d'une chambre évacuée. Dans ce contexte, le mot molécule inclut les atomes comme cas particulier. Le plus souvent, les molécules constituant le faisceau sont à faible densité; c'est-à-dire qu'ils sont suffisamment éloignés pour se déplacer indépendamment les uns des autres. En raison du mouvement unidirectionnel des atomes ou des molécules, leurs propriétés peuvent être étudiées dans des expériences qui impliquent de dévier le faisceau dans des champs électriques et magnétiques ou de diriger le faisceau sur une cible. La cible peut être un solide, un gaz ou un deuxième faisceau d'atomes ou de molécules.
Applications.
Les déviations des faisceaux dans les champs électriques et magnétiques peuvent donner des informations sur la structure et les propriétés (telles que la rotation et la rotation) des molécules ou atomes du faisceau. Dans des expériences plus sophistiquées, deux faisceaux peuvent se croiser, produisant des interactions de diffusion ou des collisions entre des molécules par paires, une à partir de chaque faisceau. La diffusion peut démontrer des propriétés de ces paires comme l'énergie potentielle de leur interaction car elle varie avec la distance de séparation, leur réactivité chimique et la probabilité qu'ils échangent de l'énergie interne en cas de collision.
La première expérience avec des faisceaux moléculaires, en 1911, a confirmé un postulat de théorie cinétique selon lequel les molécules d'un gaz à très basse pression se déplacent en ligne droite jusqu'à ce qu'elles touchent les parois de leur récipient. À des pressions plus élevées, les molécules ont un libre parcours plus court car elles entrent en collision avant d'arriver à la paroi. Les premières expériences approfondies avec des faisceaux moléculaires ont été faites en Allemagne entre 1920 et 1933. L'utilisation de faisceaux pour étudier les réactions chimiques et le transfert d'énergie entre les molécules en collision ont augmenté rapidement après 1955.
