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Elektrischer Quadrupol

Eine allgemeine Verteilung der elektrischen Ladung kann durch ihre Nettoladung, durch ihr Dipolmoment, ihr Quadrupolmoment und Momente höherer Ordnung charakterisiert werden. Ein elementarer Quadrupol kann als zwei antiparallel orientierte Dipole dargestellt werden.

Eine der häufigsten Anwendungen des elektrischen Quadrupols ist die Charakterisierung von Kernen. Der Kern hat Ladung, aber kein Dipolmoment, da alles positiv ist. Wenn der Kern jedoch nicht sphärisch symmetrisch ist, hat er ein Quadrupolmoment.

Quadrupole und Multipole höherer Ordnung sind für die Charakterisierung von dielektrischen Materialien nicht wichtig. Dipolfelder sind viel kleiner als die Felder isolierter Ladungen, aber in Dielektrika, in denen keine freien Ladungen vorhanden sind, dominieren die Dipoleffekte. Es gibt keinen solchen Umstand, der die Quadrupoleffekte begünstigt, da sie aus der gleichen Anzahl von Molekülen wie die Dipoleffekte entstehen müssen. Scott sagt, dass die makroskopischen Quadrupoleffekte um etwa das Verhältnis der Atomdimensionen zu den Entfernungen der experimentellen Beobachtung kleiner sind als die Dipoleffekte.

Feld eines linearen elektrischen Quadrupols

Quadrupolmomente von Kernen