Dipol veya iki kutuplu, çeşitli bilim ve disiplinlerde kullanılan bir terim.
Elektromanyetizma için iki çeşit dipol bulunur:
Elektrik dipolü, pozitif ve negatif yüklerin ayrılmasıdır. Bunun en basit örneği, eşit (ancak küçük) mesafeyle ayrılmış eşit büyüklükte, ancak zıt işaretli bir çift elektrik yüküdür. Kalıcı bir elektrik dipolüne elektret denir.
Manyetik bir dipol, kapalı bir elektrik akımı devresidir. Bunun basit bir örneği, içinde sabit bir akım bulunan tek bir tel zinciridir.
Dipoller, dipol momenti, vektör miktarı ile karakterize edilebilir. Yukarıda verilen basit elektrik dipolü için, elektrik dipol momenti, negatif şarjdan pozitif şarj noktasına işaret eder ve her şarj gücüne, şarjlar arasındaki mesafeye göre eşit bir büyüklüğe sahiptir. (Kesin olarak: dipol momentinin tanımlanması için, “dipol limiti” ni düşünmelisiniz; burada, örneğin, üreten yüklerin mesafesi 0’a yakınsamalı ve aynı anda şarj kuvveti böyle bir durumda sonsuza kadar ayrılmalıdır Ürünün pozitif bir sabit kaldığı bir yol.)
Akım döngüsü için, manyetik dipol momenti döngüden (sağ tutma kuralına göre) işaret eder ve döngüdeki akıma eşit bir büyüklük, döngünün alanını çarpar.
Akım döngülerine ek olarak, diğer temel parçacıkların yanı sıra elektron da manyetik bir dipol momentine sahiptir. Bunun nedeni, çok küçük bir akım döngüsü tarafından üretilen manyetik alanla özdeş bir manyetik alan oluşturmasıdır. Bununla birlikte, elektronun manyetik momenti akım döngüsünden değil elektronun özünde bulunan bir özelliktir. Elektronun, henüz gözlenmemiş olmasına rağmen, bir elektrik dipol momenti olması da mümkündür (daha fazla bilgi için elektron elektrik dipol momentine bakınız).
Çubuk mıknatıs gibi kalıcı bir mıknatıs, manyetizmasını elektronun öz manyetik dipol momentine borçludur. Bir çubuk mıknatısın iki ucu kutuplar olarak adlandırılır (monopole ile karıştırılmamalıdır) ve “kuzey” ve “güney” olarak etiketlenebilir. Dünyanın manyetik alanı açısından sırasıyla “kuzeyi arayan” ve “güney arayan” kutuplar vardır: eğer mıknatıs yeryüzünün manyetik alanına serbestçe asılı duruyorsa, kuzeyi arayan kutup kuzey ve güney doğrultusuna işaret eder; Kutup aramak güney yönünde olacaktır. Çubuk mıknatısın dipol momenti, manyetik güneyinden manyetik kuzey kutbuna işaret eder. Bir pusuladaki çubuk mıknatısın kuzey kutbu kuzeyi işaret eder. Bununla birlikte, bu Dünya’nın jeomanyetik kuzey kutbu, dipol momentinin güney kutbudur (güney arayan kutuptur) ve bunun tam tersi anlamına gelmektedir.
Manyetik dipollerin oluşturulması için bilinen mekanizmalar, akım döngüleri ya da kuantum-mekanik spin vasıtasıyla gelmektedir çünkü manyetik monopollerin varlığı deneysel olarak hiçbir zaman gösterilmemiştir.
Moleküler dipoller
Pek çok molekül, çeşitli atomlar üzerindeki pozitif ve negatif yüklerin düzgün olmayan dağılımları nedeniyle böyle dipol momentlerine sahiptir. Elektron yoğunluğunun atomlar arasında eşit olmayan şekilde paylaşıldığı hidrojen florid (HF) gibi kutupsal bileşikler söz konusudur. Bu nedenle, bir molekülün dipolü, manyetik bir alan oluşturan bir manyetik dipol ile karıştırılmamalıdır doğal bir elektrik alanı olan bir elektrik dipoludur.
Fiziksel kimyager Peter J. W. Debye, moleküler dipolleri yoğun bir şekilde inceleyen ilk bilim adamıydı ve sonuç olarak dipol momentleri, şerefinde debye adlı ünitelerde ölçüldü.
Moleküller için üç kutuplu dipol vardır:
Daimi dipoller: Bir moleküldeki iki atomun esasen farklı elektronegatifliğe sahip olması durumunda oluşur: Bir atom elektronları diğerinden daha çeker, daha negatif hale gelirken diğer atom daha pozitifleşir. Daimi dipol momenti olan bir moleküle polar molekül denir. Bkz. Dipol-dipol cazibe merkezleri.
Ani dipoller: Bunlar, elektronların bir molekülde bir diğerinden daha yoğunlaştığı ve geçici dipol oluşturduğu ihtimali nedeniyle ortaya çıkar. Anlık dipol bakın.
İndüklenmiş dipoller: Bu, kalıcı bir dipollü bir molekül başka moleküllerin elektronlarını itip bu moleküle dipol momenti indüklediğinde ortaya çıkabilir. Bir molekül, indüklenmiş bir dipol taşırken polarize edilir. İndüktif dipol çekimini görün.