Kas yra Debye?

Debye yra matavimo vienetas, pavadintas fiziko Peterio Debye vardu. Šis matavimas reiškia elektrinį dipolio momentą, suteikiantį standartinį šių dipolio momentų matavimo vienetą. Šio vieneto simbolis yra D. Vieno D skaitinis matmuo yra 1 × 10-18 statkulono centimetro. D nėra tarptautinės vienetų sistemos dalis.
Dipolio momentas yra bendras molekulės krūvių matavimas, žinomas kaip bendrasis poliškumas. Molekulėje bus neigiami krūviai dėl elektronų ir teigiami krūviai dėl protonų. Susidaro vektorius, kuris eina nuo neigiamo krūvio iki teigiamo krūvio. Visų pirma, dipolio momentas reiškia krūvių padėtį arba orientaciją.

Tiksliau, Debye yra dviatominės molekulės matavimas. Du krūviai dviatominėje molekulėje yra atskirti vieno angstremo atstumu. Dviejų įkrovų matmenys yra 10–10 franklinų arba statkulonų.
Dviatominės molekulės, turinčios tokias pačias molekules, kaip deguonies dujos (O2), vandenilio dujos (H2) ir chloro dujos (Cl2), neturi dipolio momento. Molekulės, turinčios daugiau nei du atomus, taip pat neturės dipolio momento, jei atomai išsidėstę tiesine tvarka, pavyzdžiui, anglies dioksido (CO2) molekulėje. Simetrinės molekulės, tokios kaip metanas (CH4), taip pat neturės dipolio momento.

Dipolio momento stiprumas priklausys nuo molekulėje esančių atomų ir šių atomų išsidėstymo ar struktūros. Molekulės, kuriose yra du skirtingi atomai, pavyzdžiui, druskos rūgštis (HCl), turės dipolio momentą. Kitos molekulės, turinčios dipolio momentus, yra tos, kurios turi išlenktą arba kampinį išdėstymą. Vanduo (H2O) yra geras sulenktos konstrukcijos pavyzdys. Kampas, kurį sudaro dvi vandenilio molekulės, susietos su deguonimi, yra 107.5 laipsnio.

D yra ne SI vienetas, o centimetro gramo sekundės (CGS) vienetas. Kai dipolio momentai matuojami naudojant SI vienetus, gaunami skaičiai yra labai dideli. Vietoj SI vienetų šis matavimas buvo sukurtas siekiant, kad skaičiai būtų maži, todėl skaičiavimai nėra tokie sudėtingi.

Šis matavimo vienetas buvo pavadintas 1884 m. gimusio ir 1966 m. mirusio Peterio Debye vardu. Jis buvo olandų fizikas, žinomas dėl poliarinių molekulių tyrimų. Kiti jo atradimai apima Debye modelį, kuris įvertina, kiek fononas prisideda prie kietosios medžiagos specifinės šilumos. Jis taip pat sukūrė Debye dažnį, kuris apskaičiuoja didžiausią kristalų atomų vibracijos dažnį.