Diskussion:Dipolmoment

message: Ich möchte folgendes anmerken (bin aber aus der Sache schon etwas raus)
Dipolmoment ist ein allgemeine Begriff, auch wenn man ihn meistens im Zusammenhang mit Elektrizität oder Magnetismus kennenlernt. Es gibt auch schon einen Beitrag magnetisches Moment. das muss man dann miteinander verknüpfen.
Was ist ein "Pol"? Ein Pol ist offensichtlich eine besonders hervorgehobene Stelle, sagen wir im Raum, oder auf der Erde.
Da die Erde um ein Achse rotiert, hat ihre Oberfläche zwei ausgezeichnete Stellen, an denen es keine lineare Bewegung gibt, sonder nur Rotation.
Diese Stellen sind die Pole. Stünde die Erde still, so hätte sie keine Pole!
Allerdings ist die Erde Ausgangs"punkt" einer Kraft. Man kann sich im Zentrum der Erde einen Punkt vorstellen, der für die Schwerkraft verantwortlich ist und nennt diesen Punkt "Schwerepol". Tatsächlich ist es so, dass man auf der Erdoberfläche keinen Unterschied merken würde, wäre die Erdmasse im Erdmittelpunkt konzentriert. Das gleiche gilt auch für die Schwerkraftwirkung der Sonne. Daher kennt das Gravitationsgesetz keine Angaben über die Größe der Massen, sondern sondern nur ihre "Schwerpunkte".
Man redet, wenn man von der Entfernung keine Information über die Ausdehnung einer krafterzeugenden Erscheinung gewinnen kann, von einem Monopol.
Neben der Masse erzeugt auch elektrische Ladung eine Kraft. Primär gilt das Gleiche wie für die Schwerkraft, jedoch stellt man fest, dass es anziehende und abstoßende Kräfte auf einen Probekörper gibt, somit müssen also zwei verschiedene Arten von Polen existieren. Da man diese Arten jedoch voneinander getrennt erzeugen kann, ist ein einzelner Pol "herstellbar", es ist ebenfalls ein "Monopol".
Platziert man zwei entgegengesetzte Monopole an der gleichen Stelle, so sind diese von aussen nicht feststellbar, da die Summe der von ihnen ausgewirkten Kräfte nach aussen Null ist. Da aber zwei elektrische Ladungen nicht an der gleichen Stelle sein können, ist nach außen eine Kraftwirkung messbar. Diese Kraft äußert sich auch darin, dass die beiden Ladungen ein Drehmoment verspüren. Der Wert dieses Drehmomentes hängt ab von der Größe der Ladungen und von ihrem Abstand zueinander sowie natürlich von der Probeladung, mit der man die beiden anderen Ladungen aus einem gewissen Abstand misst. Wen man die Messbedingungen normiert, dann ist das Moment gleich dem Produkt aus Ladung und Abstand: das ist das Dipolmoment.
Während nun die elektrischen Ladungen leicht voneinander getrennt werden können, so dass Monopole möglich sind, ist dies für den Magnetismus nicht möglich. Da Magnetismus beim Stromfluss durch eine geschlossene Leiterschleife entsteht, liegen immer beide Polarten gleichzeitig vor. Man redet hier nicht mehr von einen Monopol, obwohl sich ein Stabmagnet am Ende in einem eingeschränkten Richtungsbereich durchaus wie ein Monopol verhält.
Neben diesen einfachen Anordnungen von "Ladungen" (Masse, Elektrizität, Stromschleifen) gibt es natürlich beliebig komplizierte. Um hier eine Einteilung machen zu können, geht man wie folgt vor:
Man denkt sich bestimmte Ladungsverteilungen aus, die sich gegenseitig
ergänzen. So hat ein Monopol kein Dipolmoment und ein Dipol kein Monopolmoment.
Kombiniert man geschickt 4 Pole, dass diese weder Monopol noch Dipolmoment haben, so spricht man von einem Quadropol. Das gleiche gilt für eine Anordnung von 8 Polen usw.
Ähnlich wie die Fourieranalyse nun eine beliebige Kurvenform in harmonische einer Grundschwingung zerlegt, kann man nun Ladungsverteilungen in die entsprechenden n-Pole zerlegen und somit einfach voneinander unterscheiden.
Angewendet wird dies zum Beispiel, wenn man die Ladungsverteilung in Elektronenhüllen, Atomkernen oder Elementarteilchen analysieren will.
Vielleicht kann man aus dieser Textspende was machen!
RaiNa 14:22, 26. Jan 2004 (CET)