Molekularna zraka, bilo koji tok ili zraka molekula koji se kreću u istom općem smjeru, obično u vakuumu, tj. Unutar evakuirane komore. U tom kontekstu riječ molekula uključuje atome kao poseban slučaj. Najčešće su molekule koje sadrže snop niske gustoće; to jest, oni su dovoljno udaljeni da se kreću neovisno jedan o drugom. Zbog jednosmjernog gibanja atoma ili molekula, njihova se svojstva mogu proučavati u eksperimentima koji uključuju odmatanje zrake u električnom i magnetskom polju ili usmjeravanje snopa na metu. Meta može biti kruta tvar, plin ili drugi snop atoma ili molekula.
Aplikacije.
Odstupanja snopa u električnom i magnetskom polju mogu dati podatke o strukturi i svojstvima (kao što su rotacija i rotacija) molekula ili atoma u snopu. U sofisticiranijim eksperimentima dopušteno je da se dvije zrake presijecaju, proizvodeći raspršene interakcije ili sudare između molekula u parovima, po jedna iz svake zrake. Raspršivanje može pokazati takva svojstva ovih parova kao potencijalnu energiju njihove interakcije jer ona ovisi o udaljenosti razdvajanja, njihovoj kemijskoj reaktivnosti i vjerojatnosti da će prilikom sudara razmjenjivati unutarnju energiju.
Prvi eksperiment s molekularnim snopovima 1911. godine potvrdio je postulat kinetičke teorije da molekule plina pri vrlo niskom tlaku putuju u ravnim linijama sve dok ne udari u stijenke spremnika. Pri većim pritiscima molekule imaju kraći slobodni put jer se sudaraju jedna s drugom prije dolaska u zid. Prvi opsežni eksperimenti s molekularnim snopovima izvedeni su u Njemačkoj između 1920. i 1933. Upotreba snopa za proučavanje kemijskih reakcija i prijenos energije između sudarajućih molekula brzo se povećala nakon 1955. godine.
