极矩是什么

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精选答案

极矩全称原子核的电四极矩，是原子核的重要性质之一。

任意带电体系的电性质用多级展开为电多极矩描述，可分为零级描述球对称分布，一级描述电偶极性质，二级描述电四极性质，级更高则描述更细致。原子核的电偶极矩为零，电四极矩则成为表征核电荷分布偏离球对称程度的重要参数。

原子核一般可看成回转椭球形，当核内电荷均匀分布时，电四极矩为 =2 ( － )/5。式中 是核电荷数，为对称轴方向上的半轴，为垂直于对称轴方向上最大圆截面半径。电四极矩具有面积量纲，单位为靶恩，1靶恩=10米

原子核不是点电荷，不但有自旋和磁矩，而且凡自旋大于1/2的核，电荷分布都不是球对称的。早在20世纪30年代中期，就发现铕（Eu）同位素的核电荷分布是偏离球对称的，这类核具有核的电四极矩，若以自旋的方向为轴、电荷分布为长球形的电四极矩为正，电荷分布为扁球形的为负。自然界的近 300个稳定同位素中，约三分之一的核有电四极矩。

原子核处存在由价电子产生的不均匀场，其梯度的分布也有对称轴，轴的方向依原子在分子或晶体中的键结构而定。高低子能态上布居数也依照玻耳兹曼分布律分布（见玻耳兹曼统计）。

因能态能量是自旋I的二次方函数，如I>3/2则相邻能态间距不相等。若用频率同能态间距相吻合的电磁场激励，就产生核四极共振（通常温度下，低能态布居数大于高能态的，因此共振一般是吸收性的）。共振频率是固定的，随原子和核的化学结构的不同而异，一般为几十兆赫，也可高到数百或数千兆赫，或低到一兆赫或更小（一百多千赫）。