Мультипольні моменти - характеристики розподілу електричного заряду в просторі, зручні для розрахунку полів на значній віддалі від системи зарядів.
Мультипольний момент 2l-го порядку визначається за формулою
де l і - цілі числа, , , - сферичні координати заряді , - сферичні гармоніки.
Електростатичний потенціал на великій віддалі від системи зарядів визначається за формулою
Великою віддаллю вважається віддаль, що значно перевищує віддаль між зарядами в системі.
Мультипольні моменти молекул Редагувати
Найбільше значення для визначення поля системи зарядів має перший ненульовий мультипольний момент. Для зарядженої системи це момент з , тобто сумарний заряд системи. Для нейтральної системи найбільше значення має дипольний момент, а, якщо він дорівнює нулю, то квадрупольний момент і т.д.
Наприклад, молекула води має доволі значний дипольний момент. Цим визначається доволі сильна взаємодія між молекулами, яка зумовлює той факт, що вода є рідиною при кімнатних температурах. Крім того, електричні поля у воді настільки великі, що можуть подолати сили електростатичного притягування у молекул солей, що призводить до їхньої дисоціації.
А от молекула вуглекислого газу дипольного моменту не має, а має лише квадрупольний момент. Взаємодія між молекулами вуглекислого газу набагато слабкіша. Тому вуглекислий газ залишається газом при кімнатних температурах. Проте температура зрідження цього газу все ж вища, ніж у, наприклад, азоту, який не має квадрупольного моменту.
Джерела Редагувати
- Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. (1974). Теоретическая физика. т. ІІ. Теория поля. Москва: Наука.
| Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |