Elektromos dipólmomentum
Elektromos dipólmomentum vagy dipólusmomentuma a díjrendszer q i az összege a termék a díjakat azok méretét, vektorok.
.
Jellemzően a dipólmomentum jelöli latin betű d vagy a latin betű p.
Természetes egységek dipól díj mérőrendszer SI medál a mérő. Bár ez a készülék rendkívül magas a gyakorlati használat, így más egységeket használnak. Az atomfizika, általánosan használt egység Debye.
Dipólmomentum kiemelten fontos a tanulmány a fizika semleges rendszerek. Hatása az elektromos mező a rendszer semleges töltésű és az elektromos mező által létrehozott semleges rendszer elsődlegesen meghatározza a dipólmomentum. Ez különösen vonatkozik az atomok és molekulák.
Semleges díjrendszer egy nem zérus dipolusmomentum hívják dipólus.
1. Tulajdonságok
Összesen fenti dipólmomentummal függ a rendszer. Azonban az összeg az összes semleges díjrendszer nullával egyenlő, úgy, hogy a függés a referencia keret eltűnik.
A legtöbb dipólus két azonos abszolút értékben, de ellentétes irányba, és díjak + q-q, amelyek található egy bizonyos távolságban r egymástól. A dipólmomentum ezután egyenlő az abszolút értéke a QR és irányította a pozitív, hogy negatív töltést.
Abban az esetben, folyamatos töltés eloszlás dipólmomentum sűrűséget integrálásával
.
2. Az energia egy dipólus egy külső elektromos mező
Azzal a feltétellel, ahol a méret a felelős a rendszer sokkal kisebb, mint a jellemző hosszát, amelyen változó elektromos mező, és általában a atomok és molekulák akkor is igaz, amikor egy külső villamos tér - egy mező az elektromágneses hullámok a látható tartományban, az energia a töltés rendszer nagyon egyszerűen kifejezve dipólmomentum.
.
3. A pillanat ható erő dipólus elektromos mező
Az elektromos mező igyekszik tájékozódni a dipól mentén erővonalak, ami egy pillanatra erő. egyenlő
.
Ez a képlet is érvényes, ha e területen belül a rendszer keretein díjak egyenletes.
4. Az elektromos mező által létrehozott dipól
Alapvetően felmerül a probléma, a meghatározó az elektromos mező a parttól jóval nagyobb, mint a távolság a díjakat. Ebben az esetben, a lehetséges az elektromos mező határozza meg a képlet
.
és erejét
.
ahol - Ez az a sugár vektor egy pont, amelynél a villamos térerősség meghatározzuk.
Ez azt mutatja, hogy a dipólus létrehozott elektromos mező a távolsággal csökken, mint 1 / r 3. Összehasonlítva más típusú mezők által generált semleges atomok és molekulák tartoznak nagyon lassú. A dipól kölcsönhatásban vannak egymással, még jelentős távolságra. Field által létrehozott non-izotróp dipól, és még előjelet irányától függően.
5. dipól kölcsönhatás
Az energia közötti kölcsönhatás két dipólusok és adják
.
Attól függően, hogy a relatív orientációja dipólus, mint például a orientációja egy sort, ami összeköti őket, mint a dipólus lehet vonzotta és taszította.
Osklilky közötti kölcsönhatás dipólusok jön meglehetősen lassan, fizikai rendszerek, álló molekulák nemnulla dipólmomentum nagyon erősen kapcsolódik. Egy ilyen rendszer a víz. A víz molekula egy meglehetősen jelentős dipólus momentum, hiszen az oxigén atom ez húzza az elektronok és válik negatív töltésű, így a pozitív töltés két hidrogénatom. Mivel a kölcsönhatás a dipólusok kapcsolódó víz sokkal erősebb, mint a többi összehasonlító szerek a molekulatömeg. A víz szobahőmérsékleten folyékonyak, míg akkor, ha sokkal nehezebb, mint az oxigén vagy szén-dioxid-gázok maradnak.
Meg kell jegyezni, hogy a semleges atomok és molekulák, amelyek nem rendelkeznek a dipólus momentum, dipólmomentum nyereség elektromos mező. Ez dipólmomentum hívják csökken.
6. A kvantummechanika
dipólus szereplő kvantummechanikai van írva, mint a termék a töltés a sugár vektor. Mert a sok részecske rendszer
általában nem különbözik a meghatározása a klasszikus mechanika.
Az átlagos dipólusmomentuma a kvantummechanikai állapotát az elektron által leírt hullám függvény ψ jelentése
.
ahol az integrálás a koordinátarendszerben az elektronok.