偶極子和有机氟化学

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偶極子和有机氟化学之间的区别

偶極子 vs. 有机氟化学

在電磁學裏，有兩種偶極子（dipole）：電偶極子是兩個分隔一段距離，電量相等，正負相反的電荷。磁偶極子是一圈封閉循環的電流，例如一個有常定電流運行的線圈，稱為載流迴路。偶極子的性質可以用它的偶極矩描述。 電偶極矩（\mathbf）由負電荷指向正電荷，大小等於正電荷量乘以正負電荷之間的距離。磁偶極矩（\mathbf）的方向，根據右手法則，是大拇指從載流迴路的平面指出的方向，而其它手指則指向電流運行方向，磁偶極矩的大小等於電流乘以線圈面積。 除了載流迴路以外，電子和許多基本粒子都擁有磁偶極矩。它們都會產生磁場，與一個非常小的載流迴路產生的磁場完全相同。但是，現時大多數的科學觀點認為這個磁偶極矩是電子的自然性質，而非由載流迴路生成。 永久磁鐵的磁偶極矩來自於電子內稟的磁偶極矩。長條形的永久磁鐵稱為條形磁鐵，其兩端稱為指北極和指南極，其磁偶極矩的方向是由指南極朝向指北極。這常規與地球的磁偶極矩恰巧相反：地球的磁偶極矩的方向是從地球的地磁北極指向地磁南極。地磁北極位於北極附近，實際上是指南極，會吸引磁鐵的指北極；而地磁南極位於南極附近，實際上是指北極，會吸引磁鐵的指南極。羅盤磁針的指北極會指向地磁北極；條形磁鐵可以當作羅盤使用，條形磁鐵的指北極會指向地磁北極。 根據當前的觀察結果，磁偶極子產生的機制只有兩種，載流迴路和量子力學自旋。科學家從未在實驗裏找到任何磁單極子存在的證據。. 有机氟化学是研究有机氟化合物——含有碳－氟键（C-F）化合物的性质的有机化学分支。氟原子的引入常常导致有机化合物产生独特的物理、化学性质和生理活性，因而在许多尖端技术和重大工业项目及医药、农药和催化工业中都对含氟化合物进行广泛而深入的研究和应用。另一方面，有些有机氟化合物也是环境污染物，造成臭氧层破坏、全球变暖、生物累积和生物毒性。.

極化性

在物理學裏，感受到外電場的作用，中性原子或分子會改變其正常電子雲形狀，衡量這改變的物理量稱為極化性（polarizability）。以方程式表達， 其中，\mathbf是由於電子雲形狀的改變而產生的電偶極矩，\alpha是極化性，\mathbf是外電場。 極化性的國際單位為：C\ m^2\ V^（库仑·米2·伏特-1）。而伏特單位可以表達為（請注意，方括弧內的符號代表單位，不代表物理量） 其中，\epsilon _0 是電常數。 所以，\alpha/（4\pi\epsilon_0）的單位是m^3，稱此常數為體積極化性。例如，氫氣的體積極化性是0.667 \text 10^ m^3或0.667 Å3。 極化性是個微觀量，它和相對電容率\epsilon_r的關係式，稱為克勞修斯-莫索提方程式： 其中，N是單位體積的原子數目。 前面定義的極化性\alpha是個純量，這意味著外電場只能產生與其平行的電偶極矩，也就是說，朝著\hat方向的電場只能造成朝著\hat方向的電偶極矩。但是，對於某些物質，朝著\hat方向的電場，也會造成朝著\hat方向或\hat方向的電偶極矩。這時候，極化性\alpha變為二階張量，必須用3 x 3 矩陣來描述。.

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