
【化】 octupole moment
eight
【医】 octa-; octo-
bally; cruelly; extreme; fearfully; mighty; pole
【医】 per-; pole; polus
quadrature; rules; square
【医】 moment
八极矩(Octupole Moment)是电磁学与多极展开理论中的重要概念,用于描述电荷、电流或质量分布的三阶非对称性特征。其英文对应词为"octupole moment",源自拉丁语"octo"(八)和希腊语"pole"(极),指由八个交替极组成的复杂空间构型。
在物理系统中,八极矩是四极矩的高阶扩展形式。当电荷分布无法通过单极(总电荷)、偶极(正负电荷分离)或四极(二阶不对称性)充分描述时,八极矩可量化其更高阶的空间不对称程度。其数学表达式为: $$ Q_{ijk} = int rho(mathbf{r}) (5r_i r_j r_k - r(ri delta{jk} + rj delta{ik} + rk delta{ij})) ) dmathbf{r} $$ 该张量量表征了系统在三个正交方向上的三次矩耦合效应。
主要应用领域包括:
权威参考文献可参见《电磁学经典理论》(Jackson, J.D. Classical Electrodynamics)第4章多极展开部分,以及国际纯粹与应用物理联合会(IUPAP)发布的电磁学术语标准。
八极矩是物理学中的一个术语,主要用于描述电荷或其他物理量(如质量)在空间分布中的高阶不对称性。以下是详细解释:
八极矩(Octupole Moment)属于电动力学和多极展开理论中的概念。在多极展开中,电势或场分布可分解为不同阶数的“矩”:
这种展开方法用于简化复杂电荷分布的场计算,八极矩反映了分布的三阶不对称特性。
八极矩描述电荷分布中更复杂的形状偏离,例如在原子核物理中,某些原子核的形状可能呈现八极形变(如梨形),此时八极矩用于量化这种高阶不对称性。此外,它在量子化学中也可能用于分析分子电荷分布。
电势的多极展开可表示为:
$$
varphi(vec{r}) = frac{1}{4piepsilon0} left( frac{Q}{r} + frac{vec{p} cdot hat{r}}{r} + frac{1}{2} sum Q{ij} frac{hat{r}_i hat{r}_j}{r} + cdots right)
$$
其中八极矩对应更高阶的三阶项(公式中未完全展开)。
英文为octupole moment,常用于国际学术文献。
总结来说,八极矩是量化复杂物理量分布的高阶参数,常见于电磁学、核物理等领域,其名称和概念均与“矩”的测量意义紧密相关。
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