химический каталог




КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ электрический, тензор Q, характеризующий электростатич. потенциал j (R) системы зарядов (атома, молекулы, кристалла) на большом расстоянии R от нее (по сравнению с размерами системы). Простейшая модель системы с КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. - квадруполь, представляет собой два диполя с равными по величине, но противоположно направленными дипольными моментами. Если система зарядов электрически нейтральна и ее дипольный момент равен нулю, КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. не зависит от выбора начала системы координат, в которой рассматриваются заряды. КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. Q появляется в третьем члене разложения j (R) в ряд по обратным степеням расстояния от начала системы координат, связанной с системой зарядов, до точки, определяемой концом вектора R. Это разложение для системы частиц с зарядами qi и радиусами-векторами ri (i-номер частицы) имеет вид: где - полный заряд системы, -дипольный момент системы, Q-K. м., компоненты которого Q ab равны: x a i и x b i - декартовы координаты вектора ri, т.е. x1i=xi, x2i=yi x3i=zi; dab принимает значение 1 при a=b и 0 при a№b (a,b= 1,2,3). Для системы с непрерывным распределением заряда с плотностью r (r) заряд (dv - элемент объема), дипольный момент m =, компоненты тензора КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. равны: Размерность КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. в СИ-Кл.м2. Для молекул часто используют в качестве единиц КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. величину 10-26 единиц заряда СГС.см2 ~ 3,3.10-40 Кл.м2; для КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. ядер - величину 10-34 единиц заряда СГС.см2. Часто КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. ядер выражают в единицах абс. заряда электрона е: Q/e=10-24см2, что соответствует ~ 4,803.10-34 единиц заряда СГС.см2. КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. для сферически симметричного распределения заряда (а также для распределений кубич. и тетраэдрич. симметрии) равен нулю, тогда как для систем с более низкой симметрией распределения заряда КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м., как правило, отличен от нуля. Поэтому КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. есть характеристика распределения заряда в системах заряженных частиц. При этом всегда Qxx+Qyy+Qzz=0, а система координат может быть выбрана так, что Q ab =0 при a№b . Во внешний электрич. поле напряженности Е(Еx, Еу, Еz) энергия Е электрически нейтральной системы зарядов при m =0 равна: причем производные Р E b / Р x a предполагаются постоянными в области распределения зарядов. В химии рассматривают квадрупольное взаимодействие атомов, молекул на сравнительно больших расстояниях. Энергия такого взаимодействия для частиц, не обладающих дипольным моментом, убывает с увеличением расстояния R пропорционально 1/R5 (см. Поляризуемость). КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. молекул может быть определены экспериментально (например, по компонентам мол. g-фактора, по главным моментам инерции и анизотропии магн. восприимчивости, по величинам двойного лучепреломления при наличии градиента электрич. поля), а также может быть рассчитаны методами квантовой механики. Так, для молекулы фторацетилена Qzz=3,96, Qxx=Qyy=-1,98.10-26 единиц заряда СГС.см2 (ось z совпадает с осью молекулы), для молекулы СО Qzz=-4,3, Qxx-Qyy=2,15.10-26 (в тех же единицах). КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. обладают многие атомные ядра. Если ядро с равномерно распределенным зарядом вытянуто вдоль некоторой оси 2, Q>0; если ядро сплюснуто, то Q<0. КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. ядер изменяются в широких пределах, например в единицах 10-24 см2 для ядер 17O Q=-0,021, 35Cl Q=-0,0789, 27Аl Q=0,149. Как правило, большие КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. ядер положительны, т. е. распределение заряда в них соответствует вытянутому эллипсоиду вращения. Взаимодействие КВАДРУПОЛЬНЫЙ МОМЕНТ м. ядра с электрич. полем кристалла или молекулы приводит к появлению различных по энергии состояний ядра, соответствующих различные ориентации ядерного спина относительно осей симметрии кристалла или молекулы. Число разрешенных ядерных ориентации определяется ядерным магн. моментом, связанным со спином ядра, и равно 2I+1, где I - спиновое квантовое число ядра (см. Ядро атомное). Низший по энергии уровень отвечает такой ориентации ядра, при которой положит. заряд на сплюснутом или вытянутом ядре располагается ближе всего к наиболее плотности отрицат. заряда в электронном окружении этого ядра. Резонансное поглощение энергии электромагн. поля, обусловленное квантовыми переходами между уровнями энергии, связанными с ядерными ориентациями, называют ядерным квадруполышм резонансом.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
журнальный столик купить недорого
установка сервопривода sqn72.2a4a20bc на горелку р73а
свистки во владивостоке
заправка фреоном холодильника цены

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(29.05.2017)