Moleculaire bundel, elke stroom of straal van moleculen die in dezelfde algemene richting beweegt, meestal in een vacuüm, dat wil zeggen in een geëvacueerde kamer. In deze context omvat het woord molecuul atomen als een speciaal geval. Meestal hebben de moleculen die de bundel vormen een lage dichtheid; dat wil zeggen, ze staan ver genoeg uit elkaar om onafhankelijk van elkaar te bewegen. Vanwege de eenrichtingsbeweging van de atomen of moleculen, kunnen hun eigenschappen worden bestudeerd in experimenten waarbij de straal in elektrische en magnetische velden wordt afgebogen of de straal op een doelwit wordt gericht. Het doelwit kan een vaste stof, een gas of een tweede straal atomen of moleculen zijn.
Toepassingen.
Doorbuigingen van bundels in elektrische en magnetische velden kunnen informatie geven over de structuur en eigenschappen (zoals rotatie en spin) van de moleculen of atomen in de bundel. Bij meer geavanceerde experimenten mogen twee bundels elkaar kruisen, wat verstrooiingsinteracties of botsingen tussen moleculen in paren oplevert, één van elke bundel. Verstrooiing kan dergelijke eigenschappen van deze paren aantonen als de potentiële energie van hun interactie, aangezien deze varieert met de afstand van scheiding, hun chemische reactiviteit en de kans dat ze bij botsing interne energie zullen uitwisselen.
Het eerste experiment met moleculaire stralen, in 1911, bevestigde een postulaat van de kinetische theorie dat moleculen van een gas met een zeer lage druk in rechte lijnen reizen totdat ze de wanden van hun container raken. Bij hogere drukken hebben moleculen een korter vrij pad omdat ze met elkaar botsen voordat ze bij de muur aankomen. De eerste uitgebreide experimenten met moleculaire bundels werden tussen 1920 en 1933 in Duitsland gedaan. Het gebruik van bundels om chemische reacties te bestuderen en de energieoverdracht tussen botsende moleculen nam na 1955 snel toe.
