电偶极子相互作用(电偶极子相互作用力)
电偶极子相互作用力
氢键的饱和性和方向性萊垍頭條
氢键不同于范德华力,它具有饱和性和方向性。由于氢原子特别小而原子A和B比较大,所以A—H中的氢原子只能和一个B原子结合形成氢键。同时由于负离子之间的相互排斥,另一个电负性大的原子B′就难于再接近氢原子,这就是氢键的饱和性。萊垍頭條
氢键具有方向性则是由于电偶极矩A—H与原子B的相互作用,只有当A—H…B在同一条直线上时最强,同时原子B一般含有未共用电子对,在可能范围内氢键的方向和未共用电子对的对称轴一致,这样可使原子B中负电荷分布最多的部分最接近氢原子,这样形成的氢键最稳定。頭條萊垍
电偶极子所受力矩
推导电偶极子的电场强度和电势公式:E=dV/dr,电偶极子是两个等量异号点电荷组成的系统。电偶极子的特征用电偶极矩p=ql描述,其中l是两点电荷之间的距离,l和p的方向规定由-q指向+q。
电偶极子在外电场中受力矩作用而旋转,使其电偶极矩转向外电场方向。电偶极矩就是电偶极子在单位外电场下可能受到的最大力矩,故简称电矩。如果外电场不均匀,除受力矩外,电偶极子还要受到平移作用。电偶极子产生的电场是构成它的正、负点电荷产生的电场之矢量和。
电偶极子的合力矩
人为规定的 假设已O为转轴,R为半径的硬直棒 力矩M=R×Fsin =R的绝对值乘以F的绝对值乘以sinR、F的夹角θ (R、F均为矢量)要强调的是中间的叉不是点乘而是叉乘。 萊垍頭條
电偶极子的相互作用力
分子引力越大,分子间势能越大,因为分子间隔大,主要表现为引力,势能与分子间的距离成正比。垍頭條萊
分子力, 又称分子间作用力、范得瓦耳斯力,是指分子间的相互作用。当二分子相距较远时,主要表现为吸引力,这种力主要来源于一个分子被另一个分子随时间迅速变化的电偶极矩所极化而引起的相互作用;当二分子非常接近时,则排斥力成为主要的,这是由于各分子的外层电子云开始重叠而产生的排斥作用。萊垍頭條
电偶极子受电场力
电偶极子是两个等量异号点电荷组成的系统。萊垍頭條
电偶极子在外电场中受力矩作用而旋转,使其电偶极矩转向外电场方向。电偶极矩就是电偶极子在单位外电场下可能受到的最大力矩,故简称电矩。垍頭條萊
如果外电场不均匀,除受力矩外,电偶极子还要受到平移作用。电偶极子产生的电场是构成它的正(positive)、负(negative)点电荷产生的电场之矢量和。垍頭條萊
电偶极子在外电场中受力
电荷在电场中一定受电场力的作用。物体在等势面上运动,电场力不做功。萊垍頭條
原因有很多,例如萊垍頭條
1:如果电荷处在固定的点电荷电场中(两电荷电性相反),且速度与电场力方向垂直,那么电荷将绕固定电荷做圆周运动,即在等势面上运动。萊垍頭條
2:若电场非点电荷电场,那么在外力作用下也能使电荷在等势面上运动。等等……但总受到电场力作用。这是由电场本身性质决定的:电场对放入其中的电荷有力的作用。條萊垍頭
电偶极子相互作用能
1.摩擦起电萊垍頭條
原理:由于各种物质束缚电子的能力不一样,摩擦两个不同物体就会引起电子的转移,使得到电子的一个物体显负电,另一个显正电。萊垍頭條
两个被摩擦的物体带的是异种等量电荷。萊垍頭條
两个相同物质摩擦不能起电。萊垍頭條
摩擦起电顺序表:空气 人手 石棉 兔毛 玻璃 云母 人发 尼龙 羊毛 铅 丝绸 铝 纸 棉花 钢铁 木 琥珀 蜡 硬橡胶 镍/铜 黄铜/银 金/铂 硫磺 人造丝 聚酯 赛璐珞 奥纶 聚氨酯 聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 二氧化硅 聚四氟乙烯萊垍頭條
在表中列出的物体中,距离越远,起电的效果越好。萊垍頭條
2.感应起电萊垍頭條
将一个带电体靠近一个不带电的物体,这个物体靠近带电体的一端产生了与带电体相反的电荷,而远离带电体的一端产生了带电体的同种电荷,而且两端电荷量相等。萊垍頭條
原理:电荷间的相互作用力。萊垍頭條
带电的物体能吸引不带电的物体,就是因为感应起电。垍頭條萊
3.接触起电萊垍頭條
将一个带电体与另一个不带电的物体接触,就可以使不带电的物体带电。頭條萊垍
接触后,两个物体带同种电荷。條萊垍頭
原理:感应起电和电中和。萊垍頭條
用摩擦的方法可以使物体带电。摩擦起电不是创造了电荷,而是使物体中的正负电荷分开,并使电子从一个物体转移到另一个物体实质是电子的转移感应起电。(感应起电也不是创造了电荷,而是使物体的正负电荷分开,使电荷从物体的一部分转移到另一部分)实质是使电荷从物体的一部分转移到另一部分接触起电。(它是指一个不带电的金属导体跟另一个不带电的金属导体接触后分开,使不带电的导体带上电荷的方式)它的实质是电荷从一个物体转移到另一个物体。萊垍頭條
静电感应起电:当一个中性物体靠近带电体,或带电体移近一个中性物体时,由于带电物体电场作用,这中性物体在靠近带电物体的一端出现与带电物体所带电荷极性相反的电荷,而远离的一端出现与带电物体电荷极性相同的电荷。这类起电方式也是大大存在的。頭條萊垍
接触摩擦分离起电:两种不同的物体相互接触摩擦分离,各自产生数量相同,极性相反的电荷,此类起电方式大量出现在各行各业和日常生活中。萊垍頭條
电磁感应起电:现代工业和日常生活中用的动力电、照明电等都是利用电磁感应发电原理起电的。静电技术应用也都是利用电磁感应发电原理的低压电变换成高压电的新技术应用。條萊垍頭
射线电离空气起电:空气、绝缘体在放射性同位素α、β、γ射线的照射下,会使中性分子电离起电。萊垍頭條
物质三态变化起电:水是良导体,而水在4℃以下,液态变成固态,结冰时,冰是带电的,液态水变成水蒸汽一气态、水蒸汽是带电的。水蒸汽上升遇冷凝结成水珠、雪或冰雹等,也是带电的。垍頭條萊
场致发射起电:粒子在任意电场中,会变为一个电偶极子,若电场强度很高,粒子中的电子可能被高电场作用从负端引出,称电子场致发射,或者粒子中的正离子可能被从正端引出,称正端子场致发射。頭條萊垍
极化起电:在电场中,一些不带电的电介质的正负电荷,在电场力的作用下,会相互向反方向微小变位,而对多数极化性分子来说,其偶极子要定向排列,因此,出现一端为负电荷,另一端成为正电荷,通称为介电极化。萊垍頭條
分子分裂起电:物体的变形、破碎、断裂等都会使其中性分子分裂而带电,甚至有时突然断裂、破碎的瞬间出现放电火星垍頭條萊
电偶极子相互作用力计算
分子引力越大,分子间势能越大,因为分子间隔大,主要表现为引力,势能与分子间的距离成正比。條萊垍頭
分子力, 又称分子间作用力、范得瓦耳斯力,是指分子间的相互作用。当二分子相距较远时,主要表现为吸引力,这种力主要来源于一个分子被另一个分子随时间迅速变化的电偶极矩所极化而引起的相互作用;当二分子非常接近时,则排斥力成为主要的,这是由于各分子的外层电子云开始重叠而产生的排斥作用。萊垍頭條
电偶极子的电势能
“火花放电”和爆炸是两个分别带正负电荷的物体,相互靠近时,它们之间的电场强度增加,当达到一定程度时,空气被电离而形成一个导电通道,两物体上的正负电荷经此导电通道流到一起发生中和,由于电荷在电场具有电势能,在中和时释放了出来,从而产生了高温高压的等离子体,高温就发光,高压就会急剧向外扩张,即爆炸。你需要明确的是:“火花放电”和爆炸并不是正电荷遇负电荷发生的,而是电荷在电场具有电势能,在正负电荷中和时释放了出来产生的。萊垍頭條
电偶极子的受力
1mol光子的能量称为1 Einstein,用符号 u 表示。萊垍頭條
光子是由同样大小的正电粒子和负电粒子所组成,正电粒子中心与负电粒子中心的距离为光子的半径,正电粒子的直径等于负电粒子的直径等于光子的半径,正电粒子的质量等于负电粒子的质量。條萊垍頭
光子是以光速运动的旋转的电偶极子,旋转轴的方向与光的运动方向垂直,光子是在电子运动的向心力最大的地方发射的,即发射的方向、受力的方向和旋转轴的方向相互垂直。萊垍頭條
电偶极子间相互作用力
两个分子间靠近了产生斥力,宏观就是弹力
不同种类分子间由于靠近产生吸引力阻止运动,宏观就是摩擦力
又称分子间作用力、范得瓦耳斯力。分子间的相互作用。当二分子比较接近时,主要表现为吸引力。这种力主要来源于一个分子被另一个分子随时间迅速变化的电偶极矩所极化而引起的相互作用。当二分子非常接近时,则排斥力成为主要的。这是由于各分子的外层电子云开始重叠而产生的排斥作用。