德拜

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索

德拜(符号为D)是一种CGS制矢量单位[1] 它是偶极矩(或称电偶极矩)的非国际制单位(non-SI metric system|metric unit)。[note 1]这个单位为纪念物理学家彼得·德拜而以其名字命名。德拜被定义为1×10-18 直流库伦·厘米(statcoulomb-centimeter)。[note 2]德拜被定义为相距1 Å[note 3]的等量(10-10直流库伦)异种电荷间的偶极矩。[note 4](在较老的文献中一般用e.s.u.,即“electrostatic unit”的缩写)。德拜是一种较为方便的分子偶极矩的单位。

1 D = 10-18 statC·cm
= 10-10 esu·Å[note 2]
= 1299,792,458×10-21 C·m[note 5]
≈ 3.33564×10-30 C·m
≈ 1.10048498×1023 qPlP
≈ 0.393430307 ea00[2]
≈ 0.20819434 eÅ

一般双原子分子的偶极矩在0至11 D的範围内,对称的同原子分子,像是分子的偶极矩为零;而高度离子化的物质,例如气态溴化钾之偶极矩為10.5 D。[3]

偶极矩的国际标准单位十分大,导致计算和表示上的不方便,德拜这个非国际标准单位仍在原子物理化学中被沿用着。国际标准单位中表示电偶极矩的最小单位是“百万亿亿分之一库伦·米”(yoctocoulomb-meter,简写为“yC·m”),可换算为大约300,000 D。[note 6]目前尚無法不依靠科学计数法来令人满意地解决这一问题。

注解[编辑]

  1. ^ 偶极矩定义为电荷量位移的乘积:
    p = qr
  2. ^ 2.0 2.1 直流库伦(或“静电库仑”,statcoulomb,简写为“statC”)也被记为电荷法兰克林单位(franklin unit)或静电制电量单位(electrostatic unit)。
    1 statC =1 Fr
    =1 esu
  3. ^ 这是一种与一般共价键长度大小相近的单位。
    1 Å = 100 pm
    = 10-8 cm
    = 10-10 m
  4. ^ 10-10 1直流库伦约为0.2083ee元电荷)。
  5. ^ 德拜等于1×10-21 C·m2/s除以真空中的光速。反之有:1 C·m = 2.99792458×1029 D。
  6. ^ Yocto-,意为10-24,是最小的国际单位制词头(SI prefix)。 国际标准单位制中不包含都有词头的两个单位组合成的复合单位或是有复合词头的单位,这样就排除了一些如“毫微微库伦·毫微微米”(femtocoulomb-femtometer)或“毫百万亿亿分之一库伦·米”(microyoctocoulomb-meter)之类的单位(例举中的单位都可换算为大约0.3 D)。

参考文献[编辑]

  1. ^ CGS units R. Rowlett (University of North Carolina at Chapel Hill)
  2. ^ Atomic unit of electric dipole moment NIST
  3. ^ Physical chemistry 2d Edition (1966) G.M. Barrow McGraw Hill