„Van der Waals-erők” változatai közötti eltérés

a
korr, +hiv, +iw
(Új oldal, tartalma: „A '''van der Waals-erőket''' Johannes Diderik van der Waals ( 1837. –, 1923.)) Nobel-díjas (1910) holland fizikusról nevezték el.<ref>http://www.nobelprize.or…”)
 
a (korr, +hiv, +iw)
A '''van der Waals-erőket''' [[Johannes Diderik van der Waals]] ( 1837. –, 1923.)1837–1923) Nobel-díjas (1910) holland fizikusról nevezték el.<ref>http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1910/waals-bio.html</ref>
 
Az anyagot felépítő részecskék közötti kölcsönhatások jellegükben és erősségükben igen eltérőek. Az anyagokban a [[kötési energia]] <math> 10^7 - 10^{-3}</math> eV ([[elektronvolteV]]) tartományban található. A [[nukleon]]ok közötti kötések a legerősebbek, és a leggyengébbek a semleges He-[[atom]]ok között ható diszperziós erők.
 
A [[nukleon]]ok közötti kötések a legerősebbek, és a leggyengébbek a semleges He-[[atom]]ok között ható diszperziós erők.
A semleges molekulák között fellépő kölcsönhatások az elsőrendű kémiai kölcsönhatásoknál néhány nagyságrenddel kisebbekgyengébbek. A kölcsönhatásban levő molekulák természetétől függően megkülönböztethetőmegkülönböztethetünk irányítási, indukciós és diszperziós erőket. Ezeket az erőket összefoglalóan van der Walls-erőknek nevezik. Más fogalmazásban, az egymástól a kémiai kötés távolságánál távolabb lévő molekulák kölcsönhatását van der Waals kölcsönhatás-nakkölcsönhatásnak nevezzük. <ref>http://www.staff.u-szeged.hu/~bogar/l12_vdw.pdf</ref>
 
A semleges molekulák között fellépő kölcsönhatások az elsőrendű kémiai kölcsönhatásoknál néhány nagyságrenddel kisebbek. A kölcsönhatásban levő molekulák természetétől függően megkülönböztethető irányítási, indukciós és diszperziós erőket. Ezeket az erőket összefoglalóan van der Walls-erőknek nevezik. Más fogalmazásban, az egymástól a kémiai kötés távolságánál távolabb lévő molekulák kölcsönhatását van der Waals kölcsönhatás-nak nevezzük. <ref>http://www.staff.u-szeged.hu/~bogar/l12_vdw.pdf</ref>
==Irányítási erő==
Állandó p elektromos dipólusmomentumú molekulák között dipólus-dipólus kölcsönhatás alakul ki. Az egyik [[molekula]] dipólusának tere irányítja a többi molekulát. A molekulák hőmozgása következtében azonban ez a beállás a dipólus elektromos terének irányába csak részleges, a hőmérséklet növekedésével, a termikus mozgás erősödésével csökken a kölcsönhatás erőssége. Az orientációs kölcsönhatási energiát energia a p negyedik hatványával arányos.
 
==Indukciós erő==
A dipólus ([[dipólusmolekula|dipólusmolekuláknak]]) molekuláknak nemcsak irányító hatásuk van. A molekulák elektronfelhőjére kifejtett taszító- vagy vonzóerők megváltoztatják a molekulák elektromos dipólusmomentumát, vagy ha ez nem volt, indukált elektromos dipólusmomentumot hoznak létre (polarizációs hatás).
Az indukált <math>p_{ind}</math> elektromos dipólusmomentum:
 
<math>p_{ind}=\alpha E</math>
 
Ahol <math>\alpha</math> a dipólussal nem rendelkező molekula polarizálhatósága, E a dipólusmolekula által keltett [[elektromos térerősség]].
E a dipólusmolekula által keltett [[elektromos térerősség]].
 
Az indukált kölcsönhatási energia nem függ a hőmérséklettől.
Nagynyomású gázok tanulmányozása azt mutatja, hogy elektromos dipólusmomentummal nem rendelkező atomok, például [[nemesgázok]] között is hatnak erők. Erre bizonyíték, hogy cseppfolyósítani lehet őket és meg is szilárdulhatnak. Spektroszkópiai úton gázhalmazállapotban kétatomos képződmények, úgynevezett van der Waals-molekulák (<math>\mathrm{He_{2},Ne_{2}, Ar_{2}, Xe_{2}}</math>) létezését is sikerült kimutatni. Ezek az úgynevezett diszperziós erők csak a kvantummechanika segítségével írhatók le.
 
==Diszperziós erők==
A diszperziós kölcsönhatások annak következtében lépnek fel, hogy az atomban (molekulában) a másik atom (molekula) elektronjainak rezgései gerjesztett elektronrezgéseket indukálnak. A szomszédos atomok (molekulák) elektronjainak rezgései azonos fázisúak és így a két atom (molekula) közti vonzáshoz vezetnek. A diszperziós energia nagyságát a zéruspont-energia határozza meg, ha az atomokat (molekulákat) lineáris harmonikus [[harmonikus oszcillátor]]nak tekintjük.
A diszperziós intermolekuláris erők sok makroszkopikus jelenség kiváltói: [[adhézió]], [[kohéziós erő]], [[kapilláris jelenség]]ek, kolloid részecskék aggregációja, stb.
 
==Példa==
[[Fájl: Gecko Leaftail 1.jpg| jobbra|bélyegkép|200px |GekkoGekkó az üvegen]]
[[Fájl: Uroplatus fimbriatus (3).jpg| jobbra|bélyegkép|200px |GekkoGekkó üvegen]]
 
A [[gekkófélék]] azon tulajdonságát, hogy sima üvegen is képesek függeszkedni, mászni, a van der Waals-erőknek tulajdonítják. A legtöbb gekkó végtagjain nagyon finom sörtékből álló tapadólemezkék találhatók <ref>Autumn, K. et al. (2002). "Evidence for van der Waals adhesion in gecko setae". Proceedings of the National Academy of Sciences 99 (19): 12252–6. Bibcode 2002PNAS...9912252A. doi:10.1073/pnas.192252799. PMC 129431. PMID 12198184. //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC129431/.</ref><ref>^ Huber, G., et al. (2005). "Evidence for capillarity contributions to gecko adhesion from single spatula nanomechanical measurements". Proceedings of the National Academy of Sciences 102 (45): 16293–6. Bibcode 2005PNAS..10216293H. doi:10.1073/pnas.0506328102. PMC 1283435. PMID 16260737. //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1283435/.</ref>. Egy időben kétségbe vonták, hogy a van der Walls-erők hatnak a gekkokgekkók ezen képességeinél, de ezt később megcáfolták.<ref>Chen, B.; Gao, H. (2010). "An alternative explanation of the effect of humidity in gecko adhesion: stiffness reduction enhances adhesion on a rough surface". Int JAppl Mech 2: 1–9. Bibcode 2010IJAM...02....1C. doi:10.1142/s1758825110000433</ref>.<ref>^ Puthoff, J. B., et al. (2010). "Changes in materials properties explain the effects of humidity on gecko adhesion". J Exp Biol 213 (21): 3699–3704. doi:10.1242/jeb.047654.</ref><ref>^ Prowse, M. S., et al. (2011). "Effects of humidity on the mechanical properties of gecko setae". Acta Biomater 7 (2): 733–738. doi:10.1016/j.actbio.2010.09.036. PMID 20920615.</ref>
 
A [[gekkófélék]] azon tulajdonságát, hogy sima üvegen is képesek függeszkedni, mászni, a van der Waals-erőknek tulajdonítják. A legtöbb gekkó végtagjain nagyon finom sörtékből álló tapadólemezkék találhatók <ref>Autumn, K. et al. (2002). "Evidence for van der Waals adhesion in gecko setae". Proceedings of the National Academy of Sciences 99 (19): 12252–6. Bibcode 2002PNAS...9912252A. doi:10.1073/pnas.192252799. PMC 129431. PMID 12198184. //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC129431/.</ref><ref>^ Huber, G., et al. (2005). "Evidence for capillarity contributions to gecko adhesion from single spatula nanomechanical measurements". Proceedings of the National Academy of Sciences 102 (45): 16293–6. Bibcode 2005PNAS..10216293H. doi:10.1073/pnas.0506328102. PMC 1283435. PMID 16260737. //www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1283435/.</ref>. Egy időben kétségbe vonták, hogy a van der Walls-erők hatnak a gekkok ezen képességeinél, de ezt később megcáfolták.<ref>Chen, B.; Gao, H. (2010). "An alternative explanation of the effect of humidity in gecko adhesion: stiffness reduction enhances adhesion on a rough surface". Int JAppl Mech 2: 1–9. Bibcode 2010IJAM...02....1C. doi:10.1142/s1758825110000433</ref>.<ref>^ Puthoff, J. B., et al. (2010). "Changes in materials properties explain the effects of humidity on gecko adhesion". J Exp Biol 213 (21): 3699–3704. doi:10.1242/jeb.047654.</ref><ref>^ Prowse, M. S., et al. (2011). "Effects of humidity on the mechanical properties of gecko setae". Acta Biomater 7 (2): 733–738. doi:10.1016/j.actbio.2010.09.036. PMID 20920615.</ref>
==Irodalom==
*{{CitLib|szerző= Erostyák János,Kozma László, Bergou János,Pintér Ferenc|cím= Fénytan - Relativitáselmélet - Atomhéjfizika|év=2003|kiadó= Typotex Kiadó |isbn=ISBN 9789639542006|oldal=}}
 
==Kapcsolódó szócikkek==
*[[Atom]]
==Források==
{{források}}
 
[[Kategória: Fizika]]
[[Kategória: Biológia]]
 
[[en:Van der Waals force]]