核四極矩

核四極矩即為原子核的電四極矩。符號為Q。電四極矩是表征原子核性質的重要物理量，它的出現標誌著對球對稱的偏離，也反映著原子核形變的大小。

基本介紹

• 中文名：核四極矩
• 外文名：Nuclear quadrupole moment
• SI單位：平方米

定義

物質是由分子構成的，分子由一種或一種以上的原子組成的，除了氫(H)核之外，原子核一般由若干個質子和中子構成，其中中子不帶電荷，質子帶有正電荷，原子核是一個具有一定形狀和電荷分布的帶電體。物質中每個原子核總是處於周圍帶電粒子所形成的電磁場中，如果電場梯度不為零，原子核的四極體與電場發生相互作用而呈現一定的電矩，即原子核的電四極矩。

公式

核四極矩即為原子核的電四極矩。符號為Q；Q=。式中：ρ(x，y，z)為核自旋的z分量取最大值時核的電荷密度；e為元電荷；r為半徑。是原子物理學和核物理學的量。SI單位：㎡。

物理意義

在原子核物理中原子核的電荷分布於-cm線度的範圍內，而原子內電子到原子核的距離-cm，因此，原子核作用到電子及原子之外區域的電勢，可以用小區域電荷電勢的多極展開來表示。電四極矩是表征原子核性質的重要物理量，它的出現標誌著對球對稱的偏離，也反映著原子核形變的大小。

當電四極矩Q= 0，可以斷定原子核是球形的；電四極矩Q> 0，可以斷定原子核為長旋轉橢球形；Q< 0，可以斷定原子核為扁橢球形；| Q|的值越大，原子核偏離球形越遠。
因此，由電四極矩的的計算，可推知原子核的形狀以及形變數的大小，通過測量遠場的四極勢項，就可以對電荷分布的形狀作出一定的判斷。