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)的非国际标准单位(。[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 ea0[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10.41 D。[3]

因一般分子的偶極矩若使用舊制的国际标准单位來表示,數字極大,並不方便使用,所以德拜这个非国际标准单位在原子物理化学中仍很常見。国际标准单位在2022年十一月引入了字首 q (quecto-, 10−30),解決了這個問題,1 qC·m 約為 3 D。

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靜庫侖约为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。

参考文献 编辑

  1. ^ CGS units页面存档备份,存于互联网档案馆) R. Rowlett (University of North Carolina at Chapel Hill)
  2. ^ Atomic unit of electric dipole moment页面存档备份,存于互联网档案馆) NIST
  3. ^ Physical chemistry 2d Edition (1966) G.M. Barrow McGraw Hill