Квадрупольный Момент

Электрический, тензор Q, характеризующий электростатич. Потенциал j(R) системы зарядов (атома, молекулы, кристалла) на большом расстоянии Rот нее (по сравнению с размерами системы). Простейшая модель системы с К. 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, К. М. Не зависит от выбора начала системы координат, в к-рой рассматриваются заряды. К. М. Qпоявляется 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 к-рого Qab равны. xai и xbi - декартовы координаты вектора ri, т. Е. X1i=xi, x2i=yix3i=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 К. М. Равны. Размерность К. М. В СИ-Кл . М 2. Для молекул часто используют в качестве единиц К. М. Величину 10-26 единиц заряда СГС . См 2 ~ 3,3.10-40 Кл . М 2. Для К. М. Ядер - величину 10-34 единиц заряда СГС . См 2. Часто К. М. Ядер выражают в единицах абс. Заряда электрона е. Q/e=10-24 см 2, что соответствует ~ 4,803.10-34 единиц заряда СГС . См 2. К. 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 К. М., как правило, отличен от нуля. Поэтому К. М. Есть характеристика распределения заряда в системах заряженных частиц. При этом всегда Qxx+Qyy+Qzz=0, а система координат м. Б. Выбрана так, что Qab=0 при a№b. Во внеш. Электрич. Поле напряженности Е(Е x, Е у,< Е z) энергия Еэлектрически нейтральной системы зарядов при m=0 равна. причем производные РEb/Рxa предполагаются постоянными в области распределения зарядов. В химии рассматривают квадрупольное взаимод. Атомов, молекул на сравнительно больших расстояниях. Энергия такого взаимод. Для частиц, не обладающих дипольным моментом, убывает с увеличением расстояния Rпропорционально 1/R5 (см.

Поляризуемость). К. М. Молекул м. Б. Определены экспериментально (напр., по компонентам мол. G-фактора, по главным моментам инерции и анизотропии магн. Восприимчивости, по величинам двойного лучепреломления при наличии градиента электрич. Поля), а также м. Б. Рассчитаны методами квантовой механики. Так, для молекулы фторацетилена 3,96, .