[科普中国]-偶极子跃迁

概念

用量子理论研究光同原子或原子核的相互作用，发现原子或原子核由于能级之间的跃迁可以发射或吸收光子。在这些跃迁中有一种类似于经典电磁理论中偶极子发射电磁波的情形，例如它们都具有柱对称性。这种跃迁称为偶极子跃迁。偶极子跃迁又分为电偶极子跃迁和磁偶极子跃迁两种。电偶极子跃迁是原子或原子核发射或吸收光子过程中最重要的一种跃迁。1

分类电偶极子电偶极子（electric dipole）是两个等量异号点电荷组成的系统。电偶极子的特征用电偶极矩p=ql描述，其中l是两点电荷之间的距离，l和p的方向规定由－q指向+q。

电偶极子在外电场中受力矩作用而旋转，使其电偶极矩转向外电场方向。电偶极矩就是电偶极子在单位外电场下可能受到的最大力矩，故简称电矩。

如果外电场不均匀，除受力矩外，电偶极子还要受到平移作用。电偶极子产生的电场是构成它的正(positive)、负(negative)点电荷产生的电场之矢量和。

磁偶极子磁偶极子是类比电偶极子而建立的物理模型。具有等值异号的两个点磁荷构成的系统称为磁偶极子 。比如，一根小磁针就可以视为一个磁偶极子。地磁场也可以看作是由磁偶极子产生的场。磁偶极子受到力矩的作用会发生转动，只有当力矩为零时，磁偶极子才会处于平衡状态。利用这个道理，可以进行磁场的测量。但由于没有发现单独存在的磁单极子，故我们将一个载有电流的圆形回路作为磁偶极子的模型。2