Квадрупольному МОМЕНТ

електричний, тензор Q, характеризує електростатіч. потенціал j (R) системи зарядів (атома, молекули, кристала) на великій відстані Rот неї (в порівнянні з розмірами системи). Найпростіша модель системи з К. м. - квадруполь, являє собою два диполя з рівними по величині, але протилежно спрямованими дипольними моментами. Якщо система зарядів електрично нейтральна і її дипольний момент дорівнює нулю, К. м. Не залежить від вибору початку системи координат, в якій розглядаються заряди. К. м. Qпоявляется в третьому члені розкладання j (R) в ряд по зворотним ступенями відстані від початку системи координат, пов'язаної з системою зарядів, до точки, яка визначається кінцем вектора R. Це розкладання для системи частинок із зарядами q i і радіусами-векторами r i (i-номер частинки) має вигляд: де

- повний заряд системи,

-діпольний момент системи,

QK. м. , Компоненти догрого Q ab рівні: x

a i і x b i - декартові координати вектора r i , т. е. x 1i = x i , x 2i = y i x 3i = z i ; d ab приймає значення 1 при a = b і 0 при a№b (a, b = 1, 2, 3). Для системи з безперервним розподілом заряду з щільністю r (r) заряд ( dv -

елемент обсягу), дипольний момент m = , компоненти тензора К. м. Рівні: Розмірність До . м. в СІ-Кл

.

м 2 . Для молекул часто використовують в якості одиниць К.м. величину 10 -26 одиниць заряду СГС . см 2 ~ 3, 3 . 10 -40 Кл . м 2 ; для К. м. ядер - величину 10 -34 одиниць заряду СГС . см 2 . Часто К. м. Ядер висловлюють в одиницях абс. заряду електрона е: Q / e = 10 -24 см 2 , що відповідає ~ 4, 803 . 10 -34 одиниць заряду СГС . см 2 . К. м. Для сферично симетричного розподілу заряду (а також для розподілів кубич. І тетраедріч. Симетрії) дорівнює нулю, тоді як для систем з більш низькою симетрією розподілу заряду К. м., Як правило, відрізняється від нуля. Тому К. м. Є характеристика розподілу заряду в системах заряджених частинок. При цьому завжди Q xx + Q yy + Q zz = 0, а система координат м. Б. обрана так, що Q ab = 0 при a№b. У зовн. елект. поле напруженості Е (Е x , Е у , z ) енергія Еелектріческі нейтральної системи зарядів при m = 0 дорівнює: причому похідні Рe b / Рx

a передбачаються постійними в області розподілу зарядів. У хімії розглядають квадрупольному взаємодій. атомів, молекул на порівняно великих відстанях. Енергія такого взаємодій. для частинок, що не володіють дипольним моментом, убуває зі збільшенням відстані Rпропорціонально 1 / R 5 (див. Поляризуемость ). К. м. Молекул м. Б. визначені експериментально (напр., за компонентами мовляв. g-фактора, по головним моментам інерції і анізотропії магн. сприйнятливості, за величинами подвійного променезаломлення при наявності градієнта електричні. поля), а також м. б. розраховані методами квантової механіки. Так, для молекули фторацетілена zz => 3, 96,

xx = yy = -> 1, 98 . 10 -26 одиниць заряду СГС . см 2 (вісь z збігається з віссю молекули), для молекули СО zz = - 4, 3, Q xx -Q yy = 2, 15 . 10 -26 (в тих же одиницях). К. м. Мають мн. атомні ядра. Якщо ядро ​​з рівномірно розподіленим зарядом витягнуто уздовж деякої осі 2, Q> 0; якщо ядро ​​сплюснуто, то Q <0. К. м. Ядер змінюються в широких межах, напр. в одиницях 10 -24 см 2 для ядер 17 OQ = -0, 021, 35 С1 Q = - 0, 0789, 27 Аl Q = 0, 149. Як правило, великі К. м. ядер позитивні, т. е. розподіл заряду в них відповідає витягнутому еліпсоїда обертання. Взаємодія К. м. Ядра з елект. полем кристала або молекули призводить до появи різних за енергії станів ядра, відповідних разл. орієнтації ядерного спина щодо осей симетрії кристала або молекули. Число дозволених ядерних орієнтації визначається ядерним магн. моментом, пов'язаним зі спіном ядра, і так само 2I + 1, де I - спин квантове число ядра (див. Ядро атомне ). Нижчий за енергією рівень відповідає такій орієнтації ядра, при якій покладе. заряд на сплюснутий або витягнутому ядрі розташовується ближче всього до наиб. щільності отрицат. заряду в електронному оточенні цього ядра. Резонансне поглинання енергії електромагнітного. поля, обумовлене квантовими переходами між рівнями енергії, пов'язаними з ядерними орієнтаціями, наз. ядерним квадруполишм резонансом . Літ. : Гречишкін B. C., Ядерні квадрупольні взаємодії в твердих тілах, М., 1973; Флайгер У., Будова і динаміки молекул, пров. з англ. , Т. 1-2, М., 1982. Див. Також літ. при ст. Ядерний квадрутмьпий резонанс. І. Ф. Степанов. Хімічна енциклопедія. - М.: Радянська енциклопедія. Під ред. І. Л. Кнунянц. 1988.