德拜(符號為D)是一種CGS制矢量單位[1] 它是偶極矩(或稱電偶極矩)的非國際標準單位(。[note 1]這個單位為紀念物理學家彼得·德拜而以其名字命名。德拜被定義為1×10-18 直流庫倫·厘米(statcoulomb-centimeter)。[note 2]德拜被定義為相距1 Å[note 3]的等量(10-10直流庫倫)異種電荷間的偶極矩。[note 4](在較老的文獻中一般用e.s.u.,即「electrostatic unit」的縮寫)。德拜是一種較為方便的分子偶極矩的單位。

1 D = 10-18 statC·cm
= 10-10 esu·Å[note 2]
= 1299,792,458×10-21 C·m[note 5]
≈ 3.33564×10-30 C·m
≈ 1.10048498×1023 qPlP
≈ 0.393430307 ea0[2]
≈ 0.20819434 eÅ

一般雙原子分子的偶極矩在0至11 D的範圍內,對稱的同原子分子,像是分子的偶極矩為零;而高度離子化的物質,例如氣態溴化鉀之偶極矩為10.41 D。[3]

因一般分子的偶極矩若使用舊制的國際標準單位來表示,數字極大,並不方便使用,所以德拜這個非國際標準單位在原子物理化學中仍很常見。國際標準單位在2022年十一月引入了字首 q (quecto-, 10−30),解決了這個問題,1 qC·m 約為 3 D。

註解

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  1. ^ 偶極矩定義為電荷量位移的乘積:
    p = qr
  2. ^ 2.0 2.1 直流庫倫(或「靜電庫侖」,statcoulomb,簡寫為「statC」)也被記為電荷法蘭克林單位(franklin unit)或靜電制電量單位(electrostatic unit)。
    1 statC =1 Fr
    =1 esu
  3. ^ 這是一種與一般共價鍵長度大小相近的單位。
    1 Å = 100 pm
    = 10-8 cm
    = 10-10 m
  4. ^ 10-10靜庫侖約為0.2083ee元電荷)。
  5. ^ 德拜等於1×10-21 C·m2/s除以真空中的光速。反之有:1 C·m = 2.99792458×1029 D。

參考文獻

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  1. ^ CGS units頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) R. Rowlett (University of North Carolina at Chapel Hill)
  2. ^ Atomic unit of electric dipole moment頁面存檔備份,存於網際網路檔案館) NIST
  3. ^ Physical chemistry 2d Edition (1966) G.M. Barrow McGraw Hill