쌍극자는 두 개의 동등하고 반대되는 요금을 포함하는 물질입니다 (요금은 어느 정도의 에너지를 소유하는 것으로 생각할 수 있습니다). 전하는 전기, 자기 또는 기타 유형 일 수 있습니다.
모든 것이 양면이 있습니다. 이것은 처음부터 따랐던 자연의 법칙입니다. 사실, 우리 우주의 탄생은 아무것도없고 물질과 반자 반자의 분열에 의해 이루어졌습니다. 이 두 가지 반대 형태의 에너지는 우리 세계의 법칙에 따라 존재하는 모든 물질의 기초입니다. 이 단체 중 하나 인 우리 지구는 또한이 반대의 법칙을 따릅니다.
왜 그렇게예요? 글쎄,이 반대 측면의 존재는 엄청나게 작은 규모, 즉 분자 수준에서 시작됩니다. 물질을 구성하는 모든 원자와 분자는 쌍극이다.
쌍극자 란?
몇 주 전, 나의 아주 좋은 친구 두 명은 dipole 라는 단어의 진정한 의미에 대해 건강한 토론을하고있었습니다. . 샘은 dipole 라는 단어를 지적함으로써 논쟁의 측면을 시작했습니다. ‘2’와‘폴’을 의미하는 두 개의 작은 단어‘di’로 구성되어 있습니다. 이는‘무언가의 끝 또는 끝’을 의미합니다. Bill은 Merriam-Webster를 인용하여 토론에 합류했습니다. Merriam-Webster는 쌍극자를 매우 작은 거리에 의해 분리되는 동등하고 반대 전기 충전으로 정의했습니다.
그러나 Sam은 자석의 두 끝이 종종 자기 쌍극자라고 불리우므로 쌍극자라는 단어는 실제로 자기 물질을 나타냅니다. 그래서… 누가 맞습니까?
공정하게 말하면, 그들 중 어느 것도 틀렸다. 쌍극자는 두 개의 동등하고 반대되는 요금을 포함하는 물질입니다 (요금은 어느 정도의 에너지를 소유하는 것으로 생각할 수 있습니다). 전하는 전기, 자기 또는 기타 유형 일 수 있습니다. 이러한 맥락에서, 우리는 전기 쌍극자와 자기 쌍극자를 구별 할 수 있습니다.
전기와 자기 쌍극자의 차이점은 무엇입니까?
전기 쌍극자 작은 거리에 의해 분리 된 반대 부호의 2 개의 동일한 전기 전하가있는 물질로부터 형성된다. 전기 쌍극자의 가장 좋은 예는 하나의 전자와 하나의 양성자 (수소)가있는 원자입니다. 양성자는 양전하의 공급원 역할을하는 반면 전자는 동일한 양의 음전하를 보유합니다.
수소 원자- 간단한 전기 쌍극자 (사진 크레디트 :General-FMV/ Shutstock)
자기 쌍극자 자기 전하로 구성되어 있다는 점을 제외하고는 전기 쌍극자와 매우 유사합니다. 간단한 바 자석은 자기 쌍극자의 가장 좋은 예입니다. 막대의 한쪽 끝은 북극을 구성하고 다른 쪽 끝은 남극 역할을합니다. 균일 한 막대의 양쪽 끝에서의 전하량은 동일합니다. 북극은 남쪽을 끌어 당기고 그 반대도 마찬가지입니다.
Bar Magnet (사진 크레디트 :Shutterstockstudio/Shutterstock)
쌍극자 모멘트는 무엇입니까?
쌍극자 모멘트는 질량, 부피 또는 속도와 마찬가지로 측정 가능한 양입니다. 그것은 쌍극 물질을 정량화하고 분화 할 수있는 특징입니다.
쌍극자 모멘트 공식
두 개의 전하로 간단한 시스템의 쌍극자 모멘트를 계산하는 공식은 쌍극자 모멘트 임을 나타냅니다. 충전 크기와 반대 충전을 분리하는 거리의 산물입니다. 더 복잡한 시스템은 더 복잡한 공식을 가지고 있으며, 모두 기본 공식에서 파생됩니다.
쌍극자 모멘트 측정 (사진 크레디트 :Andreas Knecht/Wikimedia Commons)
예를 들어, 1 나노 미터의 거리로 분리 된 각각 1 쿨롱의 2 개의 반대 전기 전하로 구성된 시스템을 고려하십시오. 그러한 시스템의 쌍극자 모멘트는 10-9 쿨롱 미터입니다.
쿨롱 미터는 전기 쌍극자 모멘트에 적용되는 SI 장치입니다. 그러나 분자 쌍극자 모멘트는 너무 작아서이 장치에 의해 효과적으로 측정하기에는 너무 작습니다.
따라서 분자 결합의 쌍극자 모멘트를 측정하기 위해 debye (d) 라는 단위 사용됩니다 (1D =3.33564 × 10-30 C · m).
원자 수준에서, 쌍극자는 불균일 한 전하 분포로 인해 발생합니다. 고정 된 궤도에서 중앙 양성자 주위를 회전하는 전자 바다가있는 원자를 고정 된 궤도에서 무작위 순서로 고려하십시오. 이제 시나리오를 순식간에 일시 중지하고 한 쌍의 양성자와 전자를 선택하십시오.
당신은 무엇을 보십니까? 쌍극자는 동등하고 반대로 하전 된 종에 의해 형성된다. 마찬가지로, 원자의 전자 수와 동일한 다른 쌍극자가 형성되고 쌍극자 모멘트가 결합되어 종의 순 쌍극자 모멘트를 초래할 것입니다.
영구와 임시 쌍극자의 차이점은 무엇입니까?
영구 쌍극자 분자 내부의 두 원자 사이의 전기 음성 (전자에 대한 상대적인 인력)의 차이로 인해 발생합니다.
플루오 라이드를 예로 들어 보자. 불소의 전기 음성은 수소보다 크며, 결과적으로 불소는 모든 전자를 그 자체로 당겨서 음의 극이됩니다. 수소는 차례로 양성자가 과도하여 양극이됩니다. 영구 쌍극자 모멘트를 가진 이러한 분자는 극성 분자라고합니다.
순간 쌍극자 임시 쌍극자입니다. 원자 내부에서 전자는 고정 경로에서 핵 주위를 돌립니다. 그러나 그들의 움직임은 무작위입니다. 때때로, 이들 전자는 특정 영역에서 다른 지역보다 더 집중되게된다. 이것은 순간 또는 임시 쌍극자를 발생시킵니다. 메커니즘은 원자 쌍극자 형성에서 설명 된 것과 유사합니다.
이 쌍극자는 크기가 작으며 매우 짧은 시간 동안 만 관련이 있습니다. 그러나 그들은 많은 분자 현상에서 중요한 역할을합니다. 산소 및 이산화탄소와 같은 여러 비극성 분자에서 볼 수있는 런던 분산 힘이 가장 좋은 예입니다.
wickrupole 란 무엇입니까?
전 세계의 연구자들이 쌍극자에 대해 점점 더 많은 것을 발견함에 따라, 그들은 하나의 호기심 많은 모호함에 직면했습니다. 쌍극자는 한계입니까? 그들의 질문은 곧 Quadrupole의 발견으로 답변되었습니다.
4 중이자는 4 개의 서로 다른 반대 부호 (각각 2 개)의 독점과 이상적인 대칭 분포로 배열되어 이상적인 시스템을 나타냅니다. 독점은 전하, 자기 극 또는 간단한 질량 일 수 있습니다. 이미 언급했듯이 질량은 극지입니다. 질량이나 물질의 반대를 반격이라고하며,이 기사에서는 안티 라테에 대해 더 많이 읽을 수 있습니다.
간단한 전기 4 중탄 (사진 크레디트 :Pasquale.Carelli/Wikimedia Commons)
4 차를 더 잘 이해하려면 예를 살펴 보겠습니다.
두 개의 긍정적 인 전하와 두 개의 부정적인 전하를 고려하십시오. 이 충전을 번갈아 가며 사각형의 모서리에 배치하십시오. 최종 결과는 그림에 위에 표시된 것과 비슷합니다. 이 시스템의 총 순 전하는 두 개의 반대 쌍둥이가 서로를 취소 한 이후 쌍극자 모멘트와 마찬가지로 0이됩니다.
그러나,이 시스템의 4 중극 모멘트는 입자의 방향에 관계없이 결코 0으로 감소 될 수 없습니다. 이 현상의 정확한 이유는 여전히 전 세계에서 연구되고 있습니다!
결론
우리가 지금까지 쌍극자에 대해 배운 것에서, 한 가지는 분명합니다. 원칙적으로 매우 간단하고 일이 똑같이 복잡합니다. 우리 주변에서 일어나는 많은 현상은 원자와 분자의 쌍극자 특성에 기인 할 수 있습니다. 여기에는 물의 유동성과 같은 단순한 것들뿐만 아니라 생물학적 조직의 이완 및이 기사의 범위를 벗어난 다른 것들과 같은 복잡한 것들이 포함됩니다.
.결론적으로, 그들의 기능은 일상 생활에서 눈에 띄지 않지만 쌍극자는 우리에게 매우 중요합니다.
