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分子间为什么会有作用力呢?

分子间为什么会有作用力呢?

作者: CPALyth | 来源:发表于2017-06-09 00:43 被阅读0次

1.首先我们要知道什么叫分子间作用力,分子间作用力是合力,它既有万有引力,又有电磁相互作用力。

2.接下来我们先来说说稍微简单一些的电磁相互作用力。

    我们来先了解一下偶极的概念。偶极就是分子中正负电荷在空间上分开(重合的话就被中和),被分开的正负电荷称为偶极子.偶极子的电量与电荷间距(矢量)的乘积称为偶极矩.

    极性分子存在固有的偶极矩,即分子中正负电荷不能中和,一端带正电一端带负电.这种偶极是永久存在的.分子中的电子可以出现在原子核外的任意位置,但电子在空间的分布是有规律的(电子云就描述了这种规律性).如果对时间平均而言,非极性分子电子云对称分布,负电荷中心与核电荷中心重合,不存在永久偶极,例如H-H分子.

    对于极性分子,固有偶极或永久偶极就是指这种平均效果而言的正负电荷不重合.

    一个非极性分子在极性分子的电场或外部电场(以下统称外电场)的作用下,电子云将偏向外电场的高电势端,从而具有偶极矩,外电场一撤销,这种偶极矩立即消失,这种偶极作用称诱导偶极.极性分子同样会在外电场作用下进一步两极分化,偶极矩的增大量就是诱导偶极矩.

    即便是非极性分子没有外电场,分子中的正负电荷的空间分布事实上也是时时不重合的(重合的概率为零),任一瞬间都存在偶极矩,只不过对于非极性分子没有外电场时,对时间平均而言不存在偶极矩(故有偶极)而已.容易想象极性分子中同样存在瞬间偶极(没有外电场时,某一瞬间的实际偶极矩-固有偶极矩=瞬间偶极矩).

3.分子间时不时地会产生瞬间偶极矩,原因是电子云的随机偏移。

    这样分子就会产生瞬间的极性,相同或不同极性的分子间相互作用,就产生了斥力或引力,即分子间作用力。以上就是电磁相互作用对分子间作用力的贡献。

4.那么万有引力又是什么鬼?它的实质是什么?

(1)量子力学的解释

    我们知道,由光子是物质的基本粒子来看,物质的构成本身没有意义,如果物质不能够与环境中的其它光子信息相互作用,它就不能将自己的能量、存在形式、表达给自然界,自己就是以纯暗物质的形式存在,尽管自己的寿命表现为无限长久,但是对环境、对自己没有意义,只有它不断与环境的其它光子信息相互作用光子能量,才能将自己的能量、质量表现出来,自己的光子信息才能变化,自己才能由生长到死亡,才能有自己存在的意义;这就是说任何物质,只要它存在,它就会不断地与环境中的其它光子信息相互作用,这样,物质的存在,各种作用力的存在,事实上,是通过自己周围的光子信息场完成的。

  存在物质A,是物质A不断与环境作用光子信息能量,而表现自己的质量,当物质B存在的时候,由于B也要不断与环境的光子信息相互作用,这B就不同程度地影响了A周围的光子信息内容,从宏观的角度来看,是B挡住了来自A周围的光子信息,改变了A周围的光子信息场,从大的方面来看,是来自于左方的光子信息能量要多一些,来自于A的右方光子信息能量要少一些,宏观表现为B对A有一个作用力,这个作用力,是所有物质共有的,称为万有引力。

  也可以说成是,由于B的存在,导致了A周围的光子信息力场的形状发生了变化,这个力场的形状发生了变化,本来没有B的时候,物体A是一种平衡状态,有了 B以后,光子信息的力场发生了变化,物体A的作用力,由于平衡变成了不平衡,人们自然会说,这是物体B存在的结果,是物体B对A的作用力。

(2)相对论的解释

    其实引力是不存在的。或者说引力只是这种现象的一种解释而已。它不同于其他力。事实上,引力其实是时空扭曲的表现,引力扭曲的是四维时空。

举一个二维的例子:

    一张绷直的橡皮筋网,放上两个质量不一,体积相同的球,网扭曲了。让一个球在橡皮筋网上作匀速直线运动,直线与(同一个)球的位置距离越近,轨迹弯曲越大。让一个球在橡皮筋网上作匀速直线运动接近两个质量不等的球,直线与两个球的距离相同,经过质量大的球,轨迹弯曲大。

    这些现象与引力相似,而且也有质量越大、距离越小,引力越大。

    物体由于惯性沿直线运动,但在扭曲的空间运动,表现出来就是受到引力影响。

还有一个例子:光经过大质量天体时会扭曲,但引力不能作用于光,所以解释就是光沿直线传播,在扭曲的时空中运动,就会扭曲。但光还是沿直线传播。事实上,万有引力并不是一种真实的力,而是时空弯曲的表现。

    综上两种对万有引力实质的解释,万有引力对分子间作用力的贡献就显而易见了,既可以说是一个分子改变了另一个分子的光子信息力场,又可以说是一个分子扭曲了时空对另一个分子造成了影响。

5.结论

    众所周知,分子的质量是很小的,所以,相比于电磁相互作用,万有引力对分子间作用力的影响可以忽略不计。所以我们也可以说,分子间作用力是一种电磁相互作用力。

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