
在漢英詞典範疇中,"偶極"對應的英文術語為"dipole",指代兩個大小相等、極性相反的電荷或磁極在空間中分離形成的系統。該概念在物理學和化學領域具有以下核心内涵:
基本定義
根據《牛津物理學詞典》,偶極本質上是具有相反特性的成對實體(如正負電荷、南北磁極)通過特定距離形成的矢量系統。其數學表達式為:
$$ boldsymbol{p} = q cdot boldsymbol{d} $$
其中$q$代表電荷量,$boldsymbol{d}$表示兩電荷間距矢量。
物理意義擴展
中國物理學會指出,偶極矩作為矢量參數,不僅表征系統的極性強度,還包含方向信息。在電磁場中,該參數直接影響偶極子與外部場的相互作用強度。
跨學科應用
• 電子工程領域:偶極天線通過電流在導體兩端形成的振蕩偶極實現電磁波輻射(IEEE天線與傳播學報)
• 分子化學領域:水分子因氧氫原子間的電荷分離形成永久電偶極,這是其作為極性溶劑的核心特性(《化學物理快報》)
權威文獻參考
《電磁學基礎》(清華大學出版社)強調,理想點偶極模型在計算遠場電勢時具有重要應用價值,其電勢分布公式為:
$$ V(r) = frac{1}{4pivarepsilon_0} frac{boldsymbol{p} cdot boldsymbol{r}}{r} $$
“偶極”是物理學和化學中的核心概念,指由兩個大小相等、極性相反的電荷或磁極構成的系統。其核心特征在于對稱性分離的“兩極”,常見于電場、磁場和分子結構分析中。
由一對等量異號電荷(+q 和 -q)構成,間距為d。其特性通過電偶極矩描述: $$ vec{p} = q cdot vec{d} $$ 其中$vec{d}$由負電荷指向正電荷。典型例子如:
對應閉合電流環的磁場特性,磁偶極矩公式: $$ vec{m} = I cdot vec{A} $$ I為電流強度,A為環路面積矢量。例如:
該概念在量子力學中延伸為“偶極近似”,用于處理原子與電磁場的相互作用。理解偶極系統是分析介電材料、電磁波傳播等領域的理論基礎。
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