نیروی پراکندگی لاندن (london dispersion force) چیست؟

نیروی پراکندگی یا همان dispersion force در ساده ترین بیان، نیروی جاذبه بین دو اتم یا مولکول بدون بار است. اما بیایید به صورت دقیق تر و با جزئیات بیشتری به آن نگاه کنیم.

برای این کار باید به سراغ مدل اتمی بور برویم؛ بور میگفت که الکترون اتم هیدروژن در یک مدار دایره ای شکل به دور هسته اتم می گردد. پس از او فیزیکدان دیگری به نام زومرفلد با نگاهی به مدل اتمی بور بیان کرد که چرا این مدار ها باید دایره ای شکل باشد و چرا مثلا بیضی شکل نباشند؟

fig20.gif

بنابراین میزان نیروی الکترون در این حالت را محاسبه کرد و با مقایسه با نتایج بور متوجه شد که اختلاف بسیار کمی بین این دو مدل وجود دارد. به تعبیر دیگر، الکترون اتم هیدروژن می تواند با دریافت مقدار کمی انرژی به جای حرکت در مداری دایره ای شکل در مداری بیضی شکل حرکت کند.

اگر مکانیک کوانتومی امروزی را کنار بگذاریم و بخواهیم به مدل بور به صورت یک مدل ذره ای (حاوی یک الکترون با بار منفی و یک هسته با بار مثبت) نگاه کنیم؛ در هر لحظه یک دو قطبی الکتریکی می بینیم که دائما در حال تغییر جهت است. به طوری که در مقیاس زمانی بلند مدت هیچ اثری از دو قطبی مغناطیسی وجود ندارد اما در مقیاس زمانی بسیار کوتاه (در حد فمتو ثانیه) یک دو قطبی با سر مثبت و منفی مشاهده می شود. چیزی شبیه شکل زیر:

London Dispersion Forces

 

حالا فرض کنید که تعداد زیادری از این بار های لحظه ای در کنار هم قرار گیرد؛ در این صورت بین آن ها شبکه ای از برهمکنش های جاذه و دافعه ای به وجود می آید که باعث می شود تا کل سیستم به صورت مجموعه ای از ذرات باردار در کنار هم به نظر بیاید.

نیروی پراکندگی باعث پایداری سیستم شده و ذرات را در کنار هم نگه می دارد. جالبی این پدیده در این است که هیچ یک از ذرات به صورت ذاتی باردار نیستند؛ اما نیرو هایی که آن ها را در کنار هم نگه می دارد از نوع الکترواستاتیکی است که ذرات باردار را کنار هم قرار می دهد. برای داشتن یک درک تصویری خوب به شکل زیر توجه کنید:

Intermolecular Forces

دو قطبی های لحظه ای عامل کنار هم نگه داشته شدن ذرات هستند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سبد خرید