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暗物质构筑物理学天文学新框架45-范德华力

已有 852 次阅读 2023-3-20 19:34 |个人分类:暗物质构筑物理学天文学新框架|系统分类:科研笔记

范德华力

相比于化学键,范德华力十分微弱,但在自然界各种现象中广泛存在。凝聚,黏附,摩擦,冷凝等等都和它息息相关。范德华力有三个来源:取向力、诱导力和色散力。

取向力发生在极性分子与极性分子之间。由于极性分子的电性分布不均匀,一端带正电,一端带负电,形成偶极。因此,当两个极性分子相互接近时,由于它们偶极的同极相斥,异极相吸,两个分子必将发生相对转动。这种偶极子的互相转动,就使偶极子的相反的极相对。这时由于相反的极相距较近,同极相距较远,结果引力大于斥力,两个分子靠近,当接近到一定距离之后,斥力与引力达到相对平衡。

在极性分子和非极性分子之间以及极性分子和极性分子之间都存在诱导力。由于极性分子偶极所产生的电场对非极性分子发生影响,使非极性分子电子云变形,结果使非极性分子的电子云与原子核发生相对位移,本来非极性分子中的正、负电荷重心是重合的,相对位移后就不再重合,使非极性分子产生了偶极。

所有分子或原子间都存在色散力。色散力是分子的瞬时偶极间的作用力,即由于电子的运动,瞬间电子的位置对原子核是不对称的,也就是说正电荷重心和负电荷重心发生瞬时的不重合,从而产生瞬时偶极。色散力和相互作用分子的变形性有关,变形性越大色散力越大。色散力和相互作用分子的电离势有关,分子的电离势越低,色散力越大。

总之,在非极性分子之间,只有色散力;在极性分子和非极性分子之间,有诱导力和色散力;在极性分子之间,则有取向力、诱导力和色散力。但从本质来看,取向力、诱导力和色散力没有本质区别,都是偶极间的作用力,只是有瞬时偶极与永久偶极的区别。范德华力是偶极-偶极作用力,实质上是电磁力。

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