Хи́мия — одна из важнейших и обширных областей естествознания, наука, изучающая вещества, также их состав и строение, их свойства, зависящие от состава и строения, их превращения, ведущие к изменению состава — химические реакции, а также законы и закономерности, которым эти превращения подчиняются. Поскольку все вещества состоят из атомов, которые благодаря химическим связям способны формировать молекулы, то химия занимается, прежде всего, рассмотрением перечисленных выше задач на атомно-молекулярном уровне, то есть на уровне химических элементов и их соединений. Химия имеет немало связей с физикой и биологией, по сути граница между ними условна, а пограничные области изучаются квантовой химией, химической физикой, физической химией, геохимией, биохимией и другими науками. Является экспериментальной наукой.
Физи́ческая хи́мия — раздел химии, наука об общих законах строения, структуры и превращения химических веществ. Исследует химические явления с помощью теоретических и экспериментальных методов физики. Наиболее обширный раздел химии.
Ла́зер, или опти́ческий ква́нтовый генера́тор, — устройство, преобразующее энергию накачки в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.
С самого момента разработки лазер называли устройством, которое само ищет решаемые задачи. Лазеры нашли применение в самых различных областях.
Радиационная химия — часть химии высоких энергий, раздел физической химии — изучает химические процессы, вызываемые воздействием ионизирующих излучений на вещество.
Криохимия — раздел химии, который изучает превращения в жидкой и твёрдой фазах при низких и сверхнизких температурах. По изучаемым явлениям имеет пересечения с физикой конденсированных сред и астрохимией.
Ла́зерная абля́ция — метод удаления вещества с поверхности лазерным импульсом. При низкой мощности лазера вещество испаряется или сублимируется в виде свободных молекул, атомов и ионов, то есть над облучаемой поверхностью образуется слабая плазма, обычно в данном случае тёмная, не светящаяся. При плотности мощности лазерного импульса, превышающей порог режима абляции, происходит микро-взрыв с образованием кратера на поверхности образца и светящейся плазмы вместе с разлетающимися твёрдыми и жидкими частицами (аэрозоля). Режим лазерной абляции иногда также называется лазерной искрой.
Лазеры сверхкоротких импульсов, лазеры УКИ (ПКИ), фемтосекундные лазеры — оптические квантовые генераторы, способные генерировать импульсы лазерного излучения, которые содержат достаточно малое число колебаний оптического поля.
Нейтро́нная фи́зика — раздел физики элементарных частиц, занимающийся исследованием нейтронов, их свойств и структуры, методов получения, а также возможностями использования в прикладных и научно-исследовательских целях.
Теоретическая химия — раздел химии, в котором главное место занимают теоретические обобщения, входящие в теоретический арсенал современной химии, например, концепции химической связи, химической реакции, валентности, поверхности потенциальной энергии, молекулярных орбиталей, орбитальных взаимодействий, активации молекул и др. методами физики и математики. Теоретическая химия объединяет принципы и представления, общие для всех ветвей химической науки. В рамках теоретической химии происходит систематизация химических законов, принципов и правил, их уточнение и детализация, построение иерархии. Центральное место в теоретической химии занимает учение о взаимосвязи строения и свойств молекулярных систем. На заре своего развития теоретическая химия была представлена исключительно квантовой химией и была призвана проверять существующие концепции на их соответствие квантовой механике, постоянно производить обновление известных концепций. Однако сложность изучаемых объектов и явлений, а также трудности применения квантовой механики для предсказания и описания химических процессов и явлений, привели к созданию нового раздела теоретической химии — математической химии. С помощью методов математической химии теоретическая химия может создавать собственные теории без обязательного привлечения квантовой механики. В последние годы из математической химии выделилась и сформировалась как самостоятельный раздел теоретической химии со своим понятийным аппаратом, объектами и методами исследования хемоинформатика, основанная на применении методов информатики и искусственного интеллекта к решению задач в области химии. К важнейшим разделам современной теоретической химии могут быть отнесены квантовая химия, математическая химия, хемоинформатика, теоретическая химическая кинетика и разделы физической химии. Современная теоретическая химия может быть примерно разделена на исследование химической структуры и исследование химической динамики. Положения теоретической химии используются при изучении сложных систем, например в молекулярной физике.
Я́дерная хи́мия — раздел физической химии и химии высоких энергий — изучает ядерные реакции и сопутствующие им физико-химические процессы, устанавливает взаимосвязь между физико-химическими и ядерными свойствами вещества. Важнейшей задачей ядерной химии является выделение и идентификация радиохимическими методами продуктов ядерных реакций. В тематику исследований также входит химии горячих атомов, возникающих при ядерном распаде и имеющих избыточную кинетическую энергию, формально соответствующую температурам 104—107 К. Исследования в области ядерной химии послужили основой для Мёсбауэровской спектроскопии, как метода, широко используемого в структурной и радиационной химии, аналитической химии, химической кинетике, геохимии. Методами ядерной химии с использованием «новых атомов», и прежде всего позитрония (Ps) и мюония (Мu), изучают превращения атомов в различных химических системах — мезонная химия. Часто термин «ядерная химия» считают синонимом терминов «радиохимии» и «радиационной химии», что неверно.
А́хмед Ха́сан Зеве́йл — египетско-американский химик, лауреат Нобелевской премии по химии за 1999 год и многих других наград. Получил высокое признание на родине — в Египте.
Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах — международный проект по созданию самого крупного в мире лазера на свободных электронах. Проект разработан исследовательским центром DESY и представлен в 2002 году. На строительство и ввод в эксплуатацию лазера было потрачено 1,22 млрд евро. 58 % этой суммы предоставила Германия, 27 % — Россия.
Кибернетическая физика — область науки на стыке кибернетики и физики, изучающая физические системы кибернетическими методами. Часть молекулярной физики тоже входит в Кибернетику. Под кибернетическими методами понимаются методы решения задач управления, оценивания переменных и параметров (идентификации), адаптации, фильтрации, оптимизации, передачи сигналов, распознавания образов и др., развитые в рамках кибернетики. Физические системы также обычно понимаются широко: как системы живой и неживой природы или искусственно созданные, физика которых достаточно изучена и имеются математические модели, пригодные для постановки кибернетических задач. Целью исследования в кибернетической физике является анализ возможности преобразования свойств системы с помощью подачи внешних воздействий того или иного класса и определение вида воздействий, требуемых для данного преобразования. Типичными классами воздействий являются функции, постоянные во времени ; функции, зависящие только от времени, например, периодические ; функции, значение которых в каждый момент времени зависит от результатов измерения наблюдаемых переменных (выходов) системы в тот же или предыдущие моменты времени. Последний случай наиболее интересен и соответствует изучению возможных последствий введения в систему внешних обратных связей.
Ла́зерная фи́зика или фи́зика ла́зеров — раздел физики, который занимается теорией работы лазеров и их применением в научных исследованиях, промышленности, биологии, медицине, информатике и для решения других задач. Лазерная физика соединяет в себе такие разделы физики как квантовая электроника, нелинейная оптика и квантовая оптика.
Хи́мик — учёный или специалист, получивший образование и специализирующийся на изучении химии как науки, а также обладающий навыками работы с химикатами. Химики изучают состав материи и её свойства. Тщательно описывая свойства, они изучают и количественные показатели с детализацией на уровне молекул и атомов, их составляющих. Химики тщательно определяют пропорции вещества, реакцию среды и другие химические свойства.
Ви́ктор Никола́евич Кондра́тьев — советский учёный-химик и физик, специалист в области физической химии, элементарных процессов, химической кинетики, строения вещества, молекулярной спектроскопии, фотохимии. Доктор физико-математических наук, профессор, академик АН СССР (1953).
Фемтофизика или фемтосекундная физика — раздел лазерной физики, изучающий процессы, длительность протекания которых измеряется в фемтосекундах. Фемтосекундная спектроскопия позволяет непосредственно наблюдать протекание химических реакций в реальном масштабе времени. В 1999 году А. Зевайлу была присуждена Нобелевская премия по химии за исследования химических реакций с помощью фемтосекундной спектроскопии. В 2005 году Дж. Холлу и Т. Хёншу была присуждена Нобелевская премия по физике за исследования в области лазерной прецизионной спектроскопии. Методы фемтофизики открывают новые возможности изучения биофизических и биохимических процессов в живых клетках, а также разнообразных быстро протекающих явлений в твёрдых телах и газах.
Саркисов Олег Михайлович — российский учёный-химик, профессор, доктор физико-математических наук, заместитель директора по научной работе Института химической физики им. Н.Н. Семенова.
Иэн Мурисон Смит — английский химик, доктор химических наук, профессор, главный научный сотрудник химического факультета Калифорнийского университета, заведующий кафедрой физической химии в Бирмингемском университете, глава Бирмингемской химической школы, член Королевского химического общества. Область научных интересов — физическая химия. Внес большой вклад в изучение химической кинетики молекулярных процессов в газовой фазе, используя новаторские спектроскопические подходы.