قطبیت اتم چگونه تشخیص داده می شود؟
نیروی واندروالسی
با توجه به مقادیر الکترونگاتیوی اتم‌ها در یک مولکول دو اتمی می‌توان میزان قطبیت مولکول و جهت‌گیری قطبهای مثبت و منفی را پیش‌بینی کرد اما پیش‌بینی قطبیت مولکول‌های چند اتمی باید مبتنی بر شناخت شکل هندسی مولکول و آرایش جفت الکترون‌های غیرمشترک باشد.
سنجه گردان دارسنوال
جریان از مداری که اندازه‌گیری روی آن انجام می‌شود به سیم‌پیچ های سیم‌پیچ گردان راه می یابد. جریان گذرنده از سیم پیچ سبب می‌شود که سیم پیچ با قطب های شمال و جنوبش مانند یک آهن‌ربا عمل کند. قطب های آهنربای الکتریکی و آهنربای دائمی اثر متقابل روی هم دارند و موجب چرخش سیم پیچ می شوند. هرگاه جریان در جهت مناسب از سیم پیچ بگذرد عقربه منحرف می‌شود و مقدار را نشان می دهد.(اگر در جهت مخالف باشد، عقربه در ابتدای صفحه مدرج می رود چراکه مقدار منفی است.) به همین علت همهٔ سنجه های گردان dc دارای علائم پلاریته یا قطبیت هستند. قطبیت شیمیایی
NH قطبش (خوردگی)
قطبش غلظتی که تغییر پتانسیل واکنش الکتروشیمیایی در اثر ایجاد اختلاف غلظت اجزای شرکت‌کننده در واکنش است. قطبیت شیمیایی
H-I اوربیتال اتمی
هر الکترون را می‌توان با چهار عدد کوانتومی مشخص کرد که به منزله شناسنامه الکترون هستند و فاصله نسبی الکترون از هسته (n)، لایه فرعی و شکل اوربیتال (L)، جهت‌گیری اوربیتال در فضا (s) را بیان می‌کنند. بر اساس اصل طرد پاولی در یک اتم هیچ دو الکترونی را نمی‌توان یافت که تمام چهار عدد کوانتومی آن‌ها یکسان باشد. طیف‌سنجی نشر اتمی
طیف سنجی نشر اتمی قوس و جرقه برای تجزیه و تحلیل عناصر فلزی در نمونه‌های جامد استفاده می‌شود. برای مواد غیر رسانا، نمونه را با پودر گرافیت تهیه کرده تا خاصیت رسانایی پیدا کند. در روش‌های طیف‌سنجی قوس، نمونه ای از جامد معمولاً در طول آنالیز قرار گرفته و از بین می‌رود. یک قوس الکتریکی یا جرقه از نمونه عبور می‌کند و آن را تا دمای بالا گرم می‌کند تا اتم‌های درون آن را برانگیزد. اتم‌های آنالیت برانگیخته شده در طول موج مشخصی منتشر می‌کنند که می‌تواند به صورت تکفام پراکنده شده و شناسایی شود. در گذشته، شرایط جرقه یا قوس به‌طور معمول کنترل نشده بود، تجزیه و تحلیل عناصر موجود در نمونه کیفی بود. با این حال، منابع جرقه ای مدرن با تخلیه‌های کنترل شده می‌توانند کمی در نظر گرفته شوند. هر دو روش تجزیه کمی و کیفی از جرقه برای کنترل کیفیت تولید در کارخانه ریخته‌گری و ریخته‌گری فلز استفاده می‌شود. رمزنگاری کوانتومی
پایه formula_1برای قطبش °۰ و °۹۰ در نظر گرفته می‌شود. این پایه‌ها را به صورت formula_2و formula_3 نمایش می‌دهیم. پس به‌طور خلاصه داریم: formula_4. این بدان معناست که فوتونی که در این پایه قطبیده شده در زاویه °۰ به معنای کد ۰ است و در زاویه °۹۰ به معنای کد ۱. فوتو الاستیسیته
که شامل دو قطبشگر خطی میباشد و در پشت و جلو ماده فوتوالاستیک قرار میگیرد و در خروجی طرح روشن و تاریک به دلیل اختلاف راه ایجاد شده توسط استرس تشکیل میشود. در چیدمان پلاریسکوپ تخت، نور ابتدا از یک قطبشگر عبور کرده و سپس با ماده فتوالاستیک برخورد میکند و بسته به اینکه تیغه نمونه فوتوالاستیک، عبوری باشد یا بازتابی قطبشگر دوم به ترتیب در امتدا قطبشگر اول و تیغه نمونه و یا در راستای پرتوی بازتابی از تیغه قرار میگیرد و قطبش نور در جهت های محور های اصلی ماده تجزیه میشود. در نهایت بر روی پرده تصویر، کانتور حاصل از تنش و کرنش بر تیغه را خواهیم داشت. طیف‌سنجی جرمی یون ثانویه
نمونه‌ای که مورد بررسی و اندازه گیری است با یونهای اولیه که به صورت اتمی، مولکولی یا خوشه‌ای هستند، با انرژی‌ای بین ۲۰۰ الکترون ولت تا ۲۵ هزار الکترون ولت بمباران می‌شود. بدین وسیله ذراتی به صورت خنثی، یون مثبت یا یون منفی پدید می‌آیند. بیش از ۹۰ درصر این ذرات را ذرات خنثی تشکیل می‌دهند که قابل استفاده برای تجزیه و تحلیل نیستند و به همین دلیل باید از ذرات باردار جدا شوند. این ذرات باردار توسط جرم آنالیزر یا همان فیلتر جرمی جدا می‌شوند. کرونا (برق)
هرگاه ولتاژ خط به ولتاژ بحرانی برسد، یونیزاسیون در هوای مجاور سطح هادی شروع می‌شود. اما در این حالت پدیده کرونا قابل روئیت نمی‌باشد. برای مشاهده کرونا، سرعت ذرات الکترون‌ها در هنگام برخورد با اتم‌ها و مولکول‌ها باید بیشتر باشید یعنی ولتاژ بالاتری نیاز است. اتورادیوگرافی
در صورتی که سلول‌هایی حاوی اتم‌های رادیواکتیو بر روی یک لام ثابت شوند و با محلول عکاسی پوشانده شده، در تاریکی برای مدت مناسب نگهداری شوند، در محل‌های تشعشع رادیواکتیو، لکه‌هایی بر روی فیلم مشاهده می‌شود. اگر سلول به وسیله یک ماده دارای فعالیت رادیواکتیو ضعیف، مانند تریتیوم، نشاندار شده باشد، لکه حاصله به اندازه کافی برای تعیین مکان نشاندارشدن در سلول، کوچک خواهد بود. در روش اتورادیوگرافی، با استفاده از تیمیدین نشاندار شده با تریتیوم به عنوان یک نشانگر اختصاصی، می‌توان تکثیر DNA را مورد بررسی قرار داد. یک نوع تغییر یافته از این روش که از پروب‌های اسید نوکلئیک نشاندارشده استفاده می‌کند، دورگه سازی در جا نامیده می‌شود که برای شناسایی وجود اسید نوکلئیک ویروسی، باکتریال و قارچی در سلول‌ها و بافت‌ها بکار می‌رود. چگالی قطبش
در الکترومغناطیس کلاسیک، چگالی قطبش (یا قطبش الکتریکی، یا به زبان ساده قطبش) میدان برداریست که بیانگر چگالی دائم یا ناشی از قرار دادن دو قطبی الکتریکی در مواد دی الکتریک می‌باشد. هنگامی که دی الکتریک در یک میدان الکتریکی خارجی قرار داده شود، مولکول‌های آن گشتاور دو قطبی الکتریکی به دست می‌آورند و در اینصورت گفته می‌شود که دی الکتریک قطبیده شده‌است. گشتاور دو قطبی الکتریکی القا شده در واحد حجم مواد دی الکتریک، قطبش الکتریکی دی الکتریک نامیده می‌شود. [۱] [۲] چگالی قطبش نیز چگونگی پاسخ مواد به میدان الکتریکی اعمال شده راتوضیح می‌دهد و می‌توان از آن برای محاسبه نیروهایی که از اثر متقابل آن‌ها منجرشده، استفاده کرد. می‌توان شیوه اندازه‌گیری آن را با مغناطش، که پاسخ مواد به میدان مغناطیسی در مغناطیس است، مقایسه نمود. واحد اندازه‌گیری چگالی قطبش در SI، کولن در هر متر مربع، و چگالی قطبش توسط بردار P نشان داده می‌شود]. [۲ باتری منیزیم
به نظر می‌رسد که لایه‌های Passivating از تجزیه الکترولیت در طی کاهش یون منیزیم منشأ گرفته شود. به عنوان مثال، برخی از یون‌های متداول مانند پرکلرات و tetrafluoroborate به پسیویته کمک می‌کنند، همان‌طور که برخی از حلال‌های متداول قطبی آپروتیک مانند کربنات‌ها و نیتریل‌ها نیز وجود دارد. Grignard بر اساس اثیری الکترولیت نه نشان داده شده‌است passivate; آلیاژهای منیزیم نیز الکترود بدون انفجار نشان داده شده‌است. ترکیب Mg (BPh Bu ) در اولین بار نشان داده شده بود نشانگر قابل شارژ باتری منیزیم بود، استفاده از آن توسط اکسیداسیون الکتروشیمیایی محدود شد. دیگر الکترولیت تحقیق شامل مخلوط Grignard / آلومینیوم تری کلرید ترکیبات، borohydrides، phenolates، alkoxides، مخلوط کلرید منیزیم / کلرید آلومینیوم سیستم در THF، مجتمع amido (به عنوان مثال بر اساس hexamethyldisilazane)، کربوران نمک، alkoxyborates فلوئوردار، یک منیزیم (BH ) الکترولیت حالت جامد (NH ) و پلیمرهای ژل حاوی Mg (AlCl EtBu) در tetraglyme / PVDF. برای سیستم‌های مبتنی بر حلال، اترها به‌طور کلی در تحقیق (۲۰۱۴) مورد استفاده قرار گرفته‌اند. قطبش‌سنج
علت اینکه در قطبش‌سنج از چشمه نور تک‌رنگ استفاده می‌شود، این است که میزان چرخش نور با طول موج تغییر می‌کند. از این‌رو از نور تک‌فام استفاده می‌شود. از نظر تاریخی از خط D سدیم استفاده می‌شود، برای این منظور از لامپ بخار سدیم با صافی که تمام طول موج‌ها به استثنای خط D را حذف می‌کند، استفاده می‌شود. لامپ‌های بخار جیوه هم سودمند می‌باشند، از خط ۵۴۶ نانومتر بدین منظور استفاده می‌شود. عدسی محدب به منظور بزرگ نشان دادن تصویر می‌باشد که بعد از آنالیزور قرار می‌گیرد. ردیاب نوری موجود ممکن است چشم انسان باشد، اگرچه اخیراً پولاریمترهای فتوالکتریکی نیز ساخته شده‌است. قطبیت شیمیایی
ب) مولکول چند اتمی: لیتیوم کربنات
لیتیوم کربنات برای درمان بیماری دوقطبی، روان‌پریشی و پروفیلاکسی در مانیا به کار می‌رود. اختلال دوقطبی اختلال شایعی است و از بزرگترین موانع برای سیستم بهداشتی است که می‌تواند بار مالی زیادی بر جوامع وارد کند.در سال ۱۸۴۳، کربنات لیتیوم به عنوان یک حلال جدید برای سنگ در مثانه مورد استفاده قرار گرفت. در سال ۱۸۵۹، برخی از پزشکان برای تعدادی از بیماری‌ها از جمله نقرس، محاسبات ادراری، روماتیسم، شیدایی، افسردگی و سردرد، درمانی را با نمک لیتیوم توصیه کردند. در سال ۱۹۴۸، جان کید اثر ضد میکروبی یونهای لیتیوم را کشف کرد. این یافته باعث شد لیتیوم، به ویژه لیتیوم کربنات، برای درمان شیدایی و افسردگی و اقدام به خودکشی مرتبط با اختلال دو قطبی استفاده شود. کربنات لیتیوم برای درمان شیدایی، افکار خودکشی و افسردگی (تنها مرتبط به اختلال دوقطبی مورد استفاده قرار گیرد. به تازگی توسط محققان علوم پزشکی در انگلیس تحقیقی صورت گرفته که نشان می دهد لیتیوم در پیشگیری از سرطان روده موثر است؛ این متخصصان معتقدند که داروی لیتیوم می‌تواند به سلامت سلول‌های بنیادی در دستگاه هاضمه کمک کرده و آن‌ها را در مقابل اثرات سوء جهش‌های سلولی که عامل سرطان هستند، مقاوم کند. مغناطیس‌سپهر مشتری
مغناطیس‌سپهر مشتری همانند کره زمین به طور عمده ۲ قطبی است و قطب‌های شمالی و جنوبی در انتهای محوری مغناطیسی و یگانه قرار دارند. میزان تاثیر بادهای خورشیدی بر پویایی این مغناطیس در حال‌حاضر ناشناخته است با این حال، در مواقع افزایش فعالیت‌ خورشیدی می‌تواند به ویژه قوی باشد. مشتری منبع قدرتمند موج‌های رادیویی در مناطق طیفی است که از چند کیلوهرتز تا ده‌ها مگاهرتز گسترش دارد. این در حالی است که میزان انتشار در محدوده ۳ تا ۴۰ مگاهرتز به عنوان تابش دهلیزی یا به اختصار DAM شناخته می‌شود. تعدیل DAM مشتری توسط آیو (قمر) در سال ۱۹۶۴ کشف شد و امکان دوره چرخش دقیق مشتری را فراهم آورد. انتشار شفق در تمام قسمت‌های طیف الکترومغناطیسی تشخیص داده‌شده است. رمزنگاری کوانتومی
فرض کنیم دو شخص باب و آلیس دو طرف ارتباط هستند و آلیس قرار است پیامی را برای باب بفرستد. آلیس باید انتخاب کند که چه بیتی را با استفاده از چه قطبشگری برای باب ارسال کند. اگر او همیشه مثلاً برای ۱ از قطبش عمودی و برای ۰ از قطبش افقی استفاده کند، به زودی هر کسی غیر از باب و آلیس نحوهٔ ارسال او را می‌فهمد. (می‌دانیم که چه باب و چه هر کس دیگری بخواهد بیت ارسالی توسط آلیس را بخواند باید از قطبشگر استفاده کند. پس در این صورت برای خواندن بیت‌ها قطبشگر خود را افقی بگیرد و طبق قرارداد آلیس اگر صفحه خاموش شد یعنی آلیس فوتون با قطبش عمودی فرستاده‌است. پس ۱و در غیر این صورت ۰ را ثبت می‌کند) پس به راحتی می‌تواند بیت‌های ارسالی توسط آلیس را دریافت کرده و همان‌ها را برای باب ارسال کند به گونه‌ای که آنها متوجه وجود نفر سوم نشوند. پس کاری که آلیس انجام می‌دهد این است که به‌طور تصادفی انتخاب می‌کند که ۰ بفرستد یا ۱ و از پایه formula_5 استفاده کند یا formula_1. چون آلیس به‌طور تصادفی این فوتون‌های قطبیده را ارسال می‌کند پس باب نمی‌داند که قطبشگر آلیس چه بوده‌است. پس او هم برای دریافت فوتون‌های ارسالی به‌طور تصادفی قطبشگر انتخاب می‌کند. پس از ارسال همه بیت‌ها، آنها از طریق یک کانال کلاسیک (مثلا تلفن) به هم می‌گویند که از چه قطبشگری برای کدام ارسال استفاده کرده‌اند. چون شرایط هر دو قطبشگر برابر است، پس به‌طور متوسط ۵۰٪ مواقع آلیس و باب قطبشگر یکسان و در۵۰٪ مواقع قطبشگر متفاوت داشته‌اند. پس هر دوی آنها داده‌های ثبت شده مربوط به قطبشگرهای متفاوت را دور می‌ریزند. برای مثال اگر در ابتدا آلیس ۴n بیت ارسال کرده باشد، پس از حذف آن داده‌ها کلید آنها ۲n بیت خواهد داشت. به این بیت‌ها کلید خام می‌گوییم. حال تمام بیت‌های ثبت شده توسط باب و آلیس یکسان است مگر اینکه یک نفر در حال استراق سمع باشد (که او را «ایو» می‌نامیم)، یا اینکه کانال نویز داشته باشد. ما کانال بدون نویز را بررسی می‌کنیم. دوگانگی موج و ذره
تابش جسم سیاه یعنی همان تابش انرژی الکترومغناطیسی حاصل از دمای یک جسم نمی‌تواند به تنهایی توسط تئوری کلاسیک توصیف گردد. نور تابیده شده از اجسام با دمای بالا دارای یک طیف مشخص است که با دما تغییر می‌کند. اجسام با دمای بالاتر در طول موجهای پایین‌تر (آبی\فرابنفش) دارای شدت نور بیشتر و اجسام سردتر در طول موجهای بالاتر (قرمز\زیر قرمز) دارای شدت نور کم تر هستند. انتظار بر آن بود که در طول موجهای خیلی پایین، انرژی تابش شده بسیار زیاد باشد ولی در عمل اینگونه نبود. این تناقض به فاجعه فرابنفش معروف است. ماکس پلانک این معما را حل کرد با بیان اینکه که اتمها تشعشعات را تنها در بسته‌های مشخص و ناپیوسته کوانتا یا فوتون جذب یا نشر می‌کنند؛ بنابراین انرژی تنها در مقادیر مشخص و ناپیوسته موجود است. پلانک به دنبال این کشف در سال ۱۹۱۸ برنده جایزه نوبل شد. طیف‌بینی فروشکست القایی لیزری
در یک اتم خنثی تعداد الکترونها و پروتونها با هم برابرند و پروتونها در هسته به‌طور متمرکز (بار مثبت) و الکترونها در اطراف هسته در مدارهای اتمی حول هسته قرار گرفته‌اند و به شدت تحت تأثیر نیروی هسته هستند، به طوری که انرژی این مدارها و ترازهای اتمی کوانتیده‌است. حال اگر الکترون بیرونی‌ترین تراز به نحوی بتواند انرژی بیشتر از انرژی بستگی خود را جذب کند، می‌تواند از قید هسته فرار کرده و آزاد شود. این انرژی را، انرژی یونیزاسیون نامیده که باEi نشان داده می‌شود و به این فرایند، یونیزاسیون گفته می‌شود. اگر انرژی جذب شده توسط الکترون بیشتر از انرژی یونش باشد، الکترون هنگام ترک تراز اتمی دارای انرژی جنبشی خواهد بود و به دلیل عدم کوانتیده بودن انرژی جنبشی الکترون در فضای آزاد، الکترون تمام انرژی (بیشتر ازEi) را جذب کرده و دارای طیفی پیوسته خواهد بود. طیف‌سنجی جذب اتمی
اساس روش : اساس این تکنیک، استفاده از دستگاه جذب برای ارزیابی غلظت آنالیت در نمونه است؛ لذا نیازمند رابطه‌ای بین میزان نور جذب شده توسط نمونه و غلظت نمونه هستیم که همان قانون بیر لامبرت است. به‌طور خلاصه الکترون‌های اتم‌ها با جذب طول موج مشخصی (انرژی) می‌توانند به سطوح بالاتر انرژی بروند و برای مدت کوتاهی به حالت برانگیخته در بیایند. می‌دانیم که این مقدار انرژی جذب شده برای هر اتم با اتم دیگر متفاوت است. به زبان دیگر هر عنصری فقط به یک طول موج مشخص پاسخ می‌دهد. باریک بودن پرتو نور در این روش موجب می‌شود تا انرژی خاصی تولید شود و این روش بسیار دقیق و انتخاب پذیر باشد. هنگامی که اتم برانگیخته به حالت پایه برمی‌گردد طول موج مشخصی از خود ساطع می‌کند با اندازه‌گیری میزان جذب نمونه و رسم منحنی کالیبراسیون و قانون بیر لامبرت پی به میزان مجهول در نمونه می‌بریم. آشنایی با دستگاه این دستگاه دارای ۵ قسمت اساسی است: ۱. منبع تابش ۲. اتم ساز ۳. مونوکروماتور ۴. دتکتور ۵. ثبات منبع تابش از مهم‌ترین خصوصیاتش توانایی تولید باریکه‌ای از تابش با توان کافی و پایدار است. منابع در این روش باید خطی باشند مثل هالو کاتد لامپ‌ها hollow cathode lampsکوانتومتر دستگاه طیف سنجی نشری است که در آنالیز فلزات در ریخته‌گری و متالوژی و صنایع و معادن کاربرد دارد نسل جدید دکتورهای پیشرفته CMOS هستند که توانایی آنالیز غیر فلزات از قبیل کربن و گوگرد و فسفر و ... دارد که کیفیت و دقت بسیار بالایی نسبت به دکتورهای قدیمی pt و ccd دارد برای کار بادستگاه اتمیک ابتدا کمپرسور را روشن می‌کنیم و به وسیلهٔ رگلاتور فشار سوخت و اکسیدان را تنظیم می‌کنیم سپس کلید سمت راست را روشن کرده و بعد از آن بروی نرم‌افزار دستگاه دابل کلیک کرده و در صفحه باز شده گزینه Online را انتخاب کرده و بروی next کلیک می‌کنیم، در کادر باز شده لامپ‌ها را تنظیم می‌کنیم. رمزنگاری کوانتومی
پایه formula_5 برای قطبش °۱۳۵و °۴۵ در نظر گرفته می‌شود. این پایه‌ها را به‌صورت formula_6نمایش می‌دهیم که در آن: قطبش (موج‌ها)
ساده‌ترین مثال برای قطبش، در امواج تخت (مانند امواج الکترومغناطیسی، از جمله نور) است. در امواج الکترومغناطیسی، میدان الکتریکی و مغناطیسی، عمود بر جهت انتشار و نیز عمود بر یکدیگر نوسان می‌کنند. در تعیین قطبش، بردار میدان الکتریکی یا مغناطیسی در نظر گرفته‌می‌شود. برای مثال، میدان الکتریکی یک موج الکترومغناطیسی هارمونیک (تک‌فرکانس) که در راستای محور formula_1 منتشر می‌شود، دو مؤلفهٔ هم‌فرکانس دارد که دامنه و فاز آن‌ها لزوماً یکسان نیستند. طیف سنج پس پراکندگی رادرفورد
زمانی که پرتو فرودی با یک محور تقارن اصلی کریستال تراز شود، "کانال‌کشی مشاهده می‌شود." هسته‌های اتفاقی که از برخورد با اتم‌های سطحی اجتناب می‌کنند، به دلیل مسدود شدن توسط لایه اول اتم‌ها، از برخورد با تمام اتم‌های عمیق‌تر در نمونه حذف می‌شوند. هنگامی که فاصله بین اتمی در مقایسه با شعاع مخروط مسدود شده بزرگ باشد، یون‌های فرود می‌توانند چندین برابر فاصله بین اتمی نفوذ کنند بدون اینکه به عقب پراکنده شوند. هنگامی که پرتو فرودی در امتداد یکی از جهت‌های تقارن قرار می‌گیرد، این می‌تواند منجر به کاهش شدید سیگنال پراکنده برگشتی مشاهده‌شده شود که امکان تعیین ساختار کریستالی منظم نمونه را فراهم می‌کند. کانال‌سازی برای شعاع‌های مسدودکننده بسیار کوچک، یعنی برای یون‌های برخوردی پرانرژی و با تعداد اتمی کم مانند +He . شکافت هسته‌ای
در تصویر اتم اورانیم-۲۳۵ دیده می‌شود که پس از برخورد یک نوترون به ایزوتوپ اورانیوم-۲۳۶ تبدیل شده و به سرعت متلاشی شده و پرتوهای رادیو اکتیو از خود ساطع می‌کند. سپس به دو عنصر باریم-۱۴۱ و کریپتون-۹۲ باریم-۱۴۱ به لانتان-۱۴۱ واپاشی میشود و لانتان-۱۴۱ سریم-۱۴۱ و به پرازئودیمیم-۱۴۱ تقسیم شده و به پایداری می‌رسد و کریپتون-۹۲ به روبیدیم-۹۲ واپاشی شده و روبیدیم-۹۲ به استرانسیم-۹۲ و استرانسیم به ایتریم-۹۲ و ایتریم به زیرکونیم-۹۲ میرسد و پایدار میشود. در ضمن ۲/۵ عدد نوترون دیگر آزاد می‌کند که هر یک موجب شکافت یک هستهٔ اورانیوم دیگر می‌شوند و این واکنش زنجیره‌ای مرتب ادامه پیدا می‌کند. قطبیت شیمیایی
الف) مولکول دو اتمی: الکترونگاتیوی
اگرچه الکترونگاتیویته، قطبیت پیوندهای شیمیایی بین اتم‌های یک مولکول را تعیین می‌کند اما عامل تعیین‌کننده قطبیت کلی مولکول نیست چون مولکول می‌تواند دارای مرکز تقارن باشد. در این حالت قطبیت پیوندها نسبت به هم به گونه‌ای خنثی می‌شود که قطبیت کلی مولکول را صفر در نظر می‌گیرند؛ بنابراین در مولکول‌هایی که فاقد مرکز تقارن مولکولی هستند می‌توان قطبیت کلی مولکول را با تعیین جهت بردار گشتاور دو قطبی در آنها نتیجه گرفت. قطبیت شیمیایی
۱)جور هسته: پیوند ناقطبی، مولکول‌های ناقطبی علامت لرمیت
علامت لرمیت نوعی حس الکتریکی شوک مانندی است که به پشت و اندام تحتانی انتشار می‌یابد. این حالت معمولاً با خم کردن یا دیگر حرکات گردن رخ می‌دهد. این علامت معمولاً خودبخود بهبود می‌یابد، اما ممکن است سال‌ها ادامه یابد. علامت لرمیت در بیماری ام‌اس، اسپوندیلیت گردنی، کمبود ویتامین ب ۱۲ و از عوارض درمان با رادیوتراپی در لنفوم هوچکین دیده می‌شود. کارنالیت
کارنالیت هم مشترک گوشه و هم مشترک روبرو است. یک هشت ضلعی از شبکهٔ KCl6، که دو سوم آن مشترک روبرو است، وجود دارد. هشت ضلعی Mg(H2O)6 فضای خالی بین هشت ضلعی KCl را اشغال می‌کند. فاصلهٔ بین اتمی بین اتم منیزیم و H2O بین ۰٫۲۴۰ تا ۰٫۲۰۹ نانومتر با میانگین ۰٫۲۰۴۵ نانومترتغییر می‌کند. فاصلهٔ اتمی بین اتم کلر و پتاسیم بین ۰٫۳۱۷ تا۰٫۳۳۱ نانومتربا میانگین ۰٫۳۲۴ نانومترتغییر می‌کند. چگالی ساختار حاصل شده ۱٫۵۷۸ گرم بر سانتی مترمکعب با یک قرارداد خوب دربارهٔ مقدار اندازه‌گیری شدهٔ ۱٫۶۰۲ گرم بر آنتی مترمکعب، محاسبه شده‌است. اشتراک روبرو شانس بیشتری برای ناپایداری، زیق قانون سوم قوانین پائولینگ دارد. در کارنالیت، موکلول‌های آب، یون‌های منیزیم را محاصره می‌کنند. این عمل از واکنش مستقیم بین منیزیم و کلرید، جلوگیری می‌کند. به جای آن، مولکول‌های آب به عنوان انتقال دهندهٔ بار عمل می‌کنند. ۵ آنیون کلرید هر کدام به سمت ۲ کاتیون پتاسیم جهت‌گیری می‌کنند همچنین ۴ مولکول آب. این بدین معناست که هر آنیون کلرید ۱/۶ از یک بار مثبت از هر یک از یون‌های پتاسیم دریافت می‌کند. کلرید همچنان ۱/۶ از یک بار مثبتاز هر یک از مولکول‌های آب را نیز بدست می‌آورد. بدین گونه بارها در کل، ۶ تا ۱/۶ بار مثبت اند که بار منفی کلرید را خنثی می‌کند. این دو جنبه انتقال از اشتراک روبروی نادر، قوانین دوم و سوم پائولینگ را برای کارنالیت توصبف می‌کند. شفق قطبی
در قطب ها، میدان مغناطیسی زمین وارد جو آن می‌شود. درون جو، ذرات باردار با مولکول‌های هوا برخورد می‌کنند و باعث برانگیخته شدن آن‌ها و تابش نور می‌شوند. این نورها شفق قطبی را می سازند. اتم‌های نیتروژن از خود نورهای مایل به قرمز و اتم‌های اکسیژن از خود نور سبز منتشر می‌کنند. اثر اشتارک
انرژی "E"، اثر اشتارک نمایی را بدست می‌دهد. بنابراین به دلیل تقارن کروی آنها، تانسور قطبش‌پذیری اتم‌ها همگراست. formula_22 که انتقال اشتارک نمایی اتم هاست و برای بیشتر مولکول‌ها نیز، تقریب بدی نیست. زیرا تانسورهای مولکول‌ها معمولاً همگرا هستند. قطبش (خوردگی)
قطبش فعال‌سازی (Activation Polarization) که با کاهش سد انرژی یکی از واکنش‌های آندی یا کاتدی، تعادل از بین میرود و جریان خالص آندی یا کاتدی تولید می‌شود. قطبیت شیمیایی
HO ستاره قطبی
در نیم‌کرهٔ شمالی زمین "ستارهٔ جُدَی" با تقریب بسیار خوبی جهت شمال جغرافیایی را نشان می‌دهد؛ یعنی اگر رو به آن بایستیم، درست به سمت شمال ایستاده‌ایم. برای یافتن ستارهٔ قطبی روش‌های مختلفی وجود دارد: تابش زمینه کیهانی
این تابش قطبیده هم هست. در دورهٔ بازترکیب افت‌وخیزهای دمایی و برهمکنش تامسون موجب قطبیده‌شدن آن می‌شوند. دوگانگی موج و ذره
در سال ۱۹۰۱ پلانک تحقیقی را به چاپ رساند که می‌توانست به وسیله آن طیف مربوط به یک جسم تابنده را توضیح دهد. این تحقیق بر این فرض استوار بود که اتمهای جسم سیاه دارای انرژی ناپیوسته هستند. بعدها اینشتین بیان کرد که ناپیوستگی مربوط به خود تابش الکترومغناطیسی است و نه انرژی اتمها. طیف اتمی
طیف اتمی کاربردهای عملی بسیاری دارد. در حقیقت با توجه به این‌که فرکانس نشر برای هر عنصر متفاوت است، بنابراین این ویژگی همچون اثر انگشت برای اتم‌ها عمل می‌کند. برخی از اتم‌ها با استفاده از تحلیل طیف اتمی کشف شدند. برای نمونه دانشمندان با ماده‌ای جدید برخوردند که طیف اتمی متفاوتی داشت. پلاریته الکتریکی
قطب الکتریکی اصطلاحی است که در سراسر صنایع و زمینه‌های برقی کاربرد دارد. دو نوع قطب وجود دارد: مثبت (+) و منفی (-)، این نشان دهنده "پتانسیل" الکتریکی در انتهای دو سر مدار است. باتری دارای ترمینال مثبت (قطب +) و ترمینال منفی (قطب -) است. انتخاب صحیح قطب‌های الکتریکی در اغلب وسائل الکتریکی نظیر لامپ‌های خلأ، دستگاه‌های دارای نیمه هادی ، بسیاری از موتورهای الکتریکی، پیل‌های الکتروشیمیایی و سایر وسایل ضروری است. فروالکتریسیته
خواص کاتالیزوری فروالکتریکها از سال 1952 زمانی که Parravano ناهنجاریهایی را در میزان اکسیداسیون CO نسبت به فروالکتریک سدیم و پتاسیم نیوبات در نزدیکی دمای کوری این مواد مشاهده کرد ، مورد مطالعه قرار گرفته است. مولفه ی عمود بر سطح قطبش فرو الکتریک می تواند بار وابسته به قطب را در سطح مواد فروالکتریک پیشبینی کند و شیمی آنها را تغییر دهد. این اتفاق ، امکان انجام تجزیه و تحلیل فراتر از محدودیت های اصل Sabatier را باز می کند. اصل Sabatier بیان می کند که فعل و انفعالات جذب سطحی باید مقدار بهینه ای باشد: نه بسیار ضعیف برای بی اثر بودن نسبت به واکنش دهنده ها و نه خیلی قوی برای مسمومیت سطح و جلوگیری از دفع فرآورده ها: وضعیت سازش. این مجموعه از فعل و انفعالات مطلوب معمولاً به عنوان "بالای ولکانو" در نمودار فعالیت های ولکانو شناخته می شود. از طرف دیگر ، شیمی وابسته به قطبش فرو الکتریک می تواند امکان تغییر سطح را فراهم کند - فعل و انفعالات از جذب قوی به دفع قوی را جذب می کند ، بنابراین دیگر نیازی به سازش بین دفع و جذب نیست. قطبش فروالکتریک همچنین می تواند به عنوان یک جمع کننده انرژی عمل کند . قطبش می تواند به جدایی زوج الکترون-حفره تولید شده توسط عکس کمک کند و منجر به افزایش فتوکاتالیز شود. همچنین ، به دلیل اثرات پیروالکتریک و پیزوالکتریک تحت دمای مختلف (چرخه های گرمایش / سرمایش) یا شرایط فشارهای مختلف (ارتعاشات) بارهای اضافی می توانند روی سطح ظاهر شوند و واکنش های مختلف شیمیایی (الکترو) را به جلو برانند. فیلتر (عکاسی)
نور، خاصیتی به نام «پولاریته» (قطبیت) دارد که زاویهٔ محور موج الکتریکی نور را با محور مبنا مشخص می‌کند. نور در همهٔ جهات و زوایا حرکت و به سطح اشیا برخورد می‌کند و سپس در همهٔ جهات ممکن، منعکس می‌شود. اما در سطوح غیرفلزی و مخصوصاً آب و شیشه، امواج نوری پس از برخورد با سطح آن‌ها فقط در یک جهت انعکاس پیدا می‌کنند که اصطلاحاً می‌گویند، امواج پلاریزه یا قطبی شده‌اند. عدد اتمی
عجیب بودن این ترتیب، بالاخره بعد از تحقیقات هنری موزلی در سال ۱۹۱۳ تشریح شد. موزلی کشف کرد که ارتباط دقیقی بین طیف بازتاب پرتو ایکس عناصر و محل صحیح آن‌ها در جدول تناوبی وجود دارد. بعداً نشان داده شد که عدد اتمی مساوی بار الکتریکی هسته است. به عبارت دیگر، این شماره شارژ الکتریکی هسته است که خواص شیمیایی عناصر را به وجود می‌آورد و نه جرم اتمی. قطبیت شیمیایی
H-H قطبیت شیمیایی
CHCl طیف‌سنجی جرمی
اغلب در فرایندهای MS، یک نمونه که ممکن است جامد، مایع یا گازی باشد یونیزه می‌شود و این عمل به عنوان مثال با بمباران شدن آن توسط پرتویی از الکترون‌ها صورت می‌پذیرد. این عمل ممکن است موجب شود که برخی از مولکول‌های نمونه به تکه‌هایی با بار مثبت شکسته شده یا صرفاً بدون تکه-تکه شدن بار مثبت پیدا کنند. سپس این یون‌ها (تکه‌ها) براساس نسبت جرم-به-بار و مثلاً از طریق شتاب پیدا کردنشان با کمک یک میدان الکتریکی یا مغناطیسی از هم جدا می‌شوند: یون‌هایی که نسبت بار-به-جرم یکسانی داشته باشند تحت انحراف یکسانی قرار می‌گیرند. این یون‌ها توسط مکانیسمی همچون تکثیرگر الکترونی آشکار می‌شوند که قادر است ذرات باردار را آشکارسازی کند. سپس این نتایج به صورت طیف‌هایی از شدت شیکنال یون‌های آشکارسازی شده نمایش می‌یابند که تابعی از نسبت جرم-به-بار است. این اتم‌ها یا مولکول‌هایی که در نمونه قرار دارند را می‌توان با همبسته‌سازی با جرم‌های شناخته شده، جرم‌های شناسایی شده یا از طریق الگوهای تکه-تکه شدنی که از پیش موجود اند، شناسایی نمود. تکانه دوقطبی الکتریکی
که "A", "Ω" مکان و حجم المان را نشان می‌دهند و formula_42 بردار واحد سطح است با میل دادن المان حجم به صفر سمت راست به صفر نزدیک می‌شود در این ρ متناهی است و این نشان دهندهٔ متناهی بودن E است و در ادامه آن متناهی بودن بار سطحی. چگالی قطبش به تکانه دو قطبی با این رابطه مربوط می‌شود تداخل‌سنج مارتین-پاپلت
یکی از قطبشگرها در چیدمان (معمولاً قطبشگر واقع در مسیر خروجی) با فرکانس زاویه‌ای formula_30 دوران کرده و ورودی تداخل‌سنج را در فرکانس formula_31 مدوله می‌کند. اگر فرض کنیم میدان الکتریکی پس از عبور از قطبشگر اول formula_8 باشد، میدان الکتریکی پس از عبور از قطبشگر دوم (که در حال دوران است) با قسمت حقیقی عبارت زیر تعیین می‌شود: پیروالکتریسیته
پیروالکتریسیته به عنوان تغییر در قطبش خالص (یک بردار) متناسب با تغییر دما اندازه‌گیری می‌شود. ضریب پیروالکتریک کل که در تنش ثابت اندازه‌گیری می‌شود، مجموع ضرایب پیروالکتریک در فشار ثابت (اثر پیروالکتریک اولیه) و سهم پیزوالکتریک حاصل از انبساط حرارتی (اثر پیروالکتریک ثانویه) است. در شرایط عادی، حتی مواد قطبی نیز یک لحظه دو قطبی خالص را نشان نمی‌دهند. در نتیجه، هیچ معادل دو قطبی الکتریکی معادل با آهن‌ربا میله ای وجود ندارد زیرا گشتاور دو قطبی ذاتی توسط یک بار الکتریکی «آزاد» خنثی می‌شود که با هدایت داخلی یا از جو محیط بر سطح ایجاد می‌شود. بلورهای قطبی فقط ماهیت خود را وقتی آشکار می‌کنند که به نوعی آشفته می‌شوند و لحظه ای تعادل را با بار سطحی جبران کننده از بین می‌برند. پراکندگی تامسون
گمان می‌رود که تابش زمینه کیهانی به خاطر اثر تامسون قطبیدهٔ خطی باشد. آشکارسازهایی مانند دبلیومپ و پلانک این قطبیدگی را می‌سنجند. قطبیت شیمیایی
CCl رنگ‌تابی دورانی
رنگ تابی دورانی یا (circular dichroism (CD روشی مبتنی بر طیف سنجی است که بر اساس تفاوت در میزان جذب نور قطبیده راست دوران‌کننده و نور قطبیده چپ دوران‌کننده توسط مولکول فعال از لحاظ نوری استوار است. از این روش برای بررسی ساختار پلیمرهای زیستی مانند پروتئین و اسیدهای نوکلئیک استفاده می‌شود.  رنگ تابی دورانی قطبنده
کریستال‌های خاصی، به علت اثرات کریستال نوری، از خود دورنگی (Dichroism) نشان می‌دهند، جذب ترجیحی نور که قطبش خاصی دارد؛ بنابراین آن‌ها می‌توانند به عنوان قطبنده‌های خطی استفاده شوند. بهترین کریستال شناخته‌شده از این نوع، کهربای اصل (Tourmaline)است. با این حال، چون اثر دورنگی به شدت به طول موج وابسته است این کریستال به ندرت به عنوان یک فیلتر قطبنده استفاده می‌شود. Herapathite نیز دورنگی است ولی به شدت رنگی نیست، اما رشد آن در کریستال‌های بزرگ دشوار است. فیلتر پلاریزه پلاروید در مقیاس اتمی همانند فیلتر قطبنده سیم شبکه است. این نوع فیلتر از لایه‌های میکروسکوپی کریستال herapathite ساخته شده‌است. پایداری و قابلیت‌های عملی پلاروید آن را رایج‌ترین نوع فیلتر قطبنده کرده‌است، برای مثال برای عینک‌های آفتابی، فیلترهای عکاسی، و صفحه نمایش کریستال مایع از آن استفاده می‌شود. همچنین بسیار ارزان‌تر از انواع دیگر قطبنده‌هاست. بیضی‌سنجی
الیپسومتری تغییر در قطبش در اثر بازتاب یا عبور (نور) را اندازه‌گیری می‌کند و آن را با مدلی از پیش تعیین شده مقایسه می‌کند. غالبا الیپسومتری در حالت بازتاب انجام می‌گیرد. ویژگی‌های یک ماده باعث می‌شود قطبش نور بازتابش‌یافته از آن تغییر کند. تابش الکترومغناطیسی با استفاده از یک منبع نوری انجام می‌شود و با یک قطبش‌گر، قطبیده می‌شود. پس از بازتابش، نور با قطبش‌گر دیگری که آنالیزور نام دارد برخورد می‌کند و به حسگر می‌رسد. می‌توان از یک جبران‌کننده در راه تابش و بازتابش استفاده کرد. قطبیت شیمیایی
قطبیت در مولکول‌ها: نورتابناکی
در آزمایش های معمول PL، نمیه هادی برانگیخته می شود با منبع نوری که فوتون هایی را فراهم می کند که انرژی بزرگتری از انرژی نوار ممنوعه دارند. نور ورودی قطبیت را تحریک می کند که می توان آن را با معادلات نیمه هادی بلوک() توصیف کرد.پس از جذب فوتون ها، الکترون ها و سوراخ ها به ترتیب با گشتاورهای محدود در نوارهای هدایت و ظرفیت تشکیل می شوند.سپس هیجانات به سمت حداقل نوار ممنوعه تحت انرژی و حرکت قرار می گیرند.مکانیسم های معمول پراکندگی رادرفورد و تعامل با فونون های گوناگون است.در نهایت، الکترون ها با حفره هایی تحت تابش فوتون ها ترکیب می شوند. دی‌الکتریک
مولکول‌های بعضی از دی‌الکتریک‌ها، حتی در نبود میدان قطبندۀ خارجی، گشتاور دوقطبی‌ دائمی دارند. این مولکول‌ها معمولاً از دو یا چند اتم ناهمسان تشکیل شده و بر عکس مولکول‌های ناقطبیده که گشتاور دوقطبی‌ دائمی ندارند، مولکول قطبیده نامیده می‌شوند. یک مثال، مولکول آب است که از دو اتم هیدروژن و یک اتم اکسیژن تشکیل می‌شود. اتم‌ها خود را چنان مرتب نمی‌کنند که مولکولی با گشتاور دوقطبی‌ صفر به‌وجود آورند، یعنی اتم‌های هیدروژن، دقیقاً در طرف‌های قطری مقابل اتم‌های اکسیژن قرار نمی‌گیرند. گشتاورهای دوقطبی‌ مولکول‌های قطبیده از مرتبه 10 کولن در متر هستند. در نبود میدان خارجی، تک‌تک دوقطبی‌‌های یک دی‌الکتریک قطبیده، به صورت اتفاقی پراکنده‌اند و گشتاور دوقطبی‌ خالص از دیدگاه ماکروسکوپی به‌وجود نمی‌آورند. میدان الکتریکی اعمال‌شده، بر تک‌تک دوقطبی‌‌ها گشتاوری وارد نموده، می‌خواهد آن‌ها را مشابه حالت بالا هم‌راستا با میدان کند. قطب جنین
قطب جنین با اندازه حداقل ۲ تا ۴ میلی‌متر اغلب با سونوگرافی واژینال در هفته ششم بارداری و با اندازه حداقل ۵ میلی‌متر با سونوگرافی شکمی در هفته ۶/۵ بارداری قابل رویت است. البته تا هفته نهم بارداری هم برای مشاهده جنین فرصت است. رنگ‌تابی دورانی
تابش الکترومغناطیسی شامل میدان الکتریک (E) و مغناطیسی (B) است که نوسان عمود بر یکدیگر دارند و به جهت انتشار است. در حالی که نوری که به صورت خطی قطبی شده زمانی اتفاق می افتد که بردار میدان الکتریکی نوسان تنها در یک صفحه و گردش قطبی نور زمانی اتفاق می افتد که جهت بردار میدان الکتریکی در جهت انتشار آن با شدت ثابت باشد. در یک نقطه در فضا، گردش قطبی بردار ردیابی یک دایره بیش از یک دوره از فرکانس موج است. دو نمودار زیر نشان می‌دهد بردار الکتریکی از نور خطی و گردش قطبی، در یک لحظه از زمان، برای طیف وسیعی از موقعیت؛ طرح بردار گردش قطبی الکتریکی در امتداد جهت انتشار (k) به شکل یک مارپیچ است. تعامل نور قطبی شده دورانی با ماده طیف اتمی
احتمالاً تاکنون شنیده‌اید که خورشید از هِلیم تشکیل شده یا این‌که جنس یکی از قمرهای مشتری از متان است. بدیهی است که تاکنون بشر نتوانسته به سطح خورشید یا سطح اروپا (قمر مشتری) سفر کند؛ بنابراین دانشمندان به چه صورت جنس این اجرام را شناسایی می‌کنند؟ پاسخ در «طیف اتمی» (Atomic Spectrum) عناصر است. طیف اتمی، مفهومی است که ترکیب تشکیل دهنده یک ماده یا هر جرمی را می‌توان با استفاده از آن تعیین کرد. انرژی می‌تواند در خلاء یا محیطی مادی، در قالب امواج الکترومغناطیسی منتشر شود. تابش الکترومغناطیسی، موجی عرضی است که در آن دو میدان الکتریکی و مغناطیسی به صورت عمود به یکدیگر و به شکل نوسانی در محیط حرکت می‌کنند. قطبیت شیمیایی
CHO طیف اتمی
طیف اتمی مستقیماً به ترازهای انرژی اتم نسبت داده می‌شود. هر خط طیفی متناظر یک گذار خاص بین دو تراز انرژی یک اتم است. پس آنچه در طیف نمایی دارای اهمیت است، تعیین ترازهای انرژی یک اتم به کمک اندازه‌گیری طول موجهای طیف خطی گسیل شده از اتمها است. پایین‌ترین تراز انرژی، حالت پایه و همه ترازهای بالاتر حالتهای برانگیخته نامیده می‌شوند. موقعی که یک اتم از حالت برانگیخته بالاتر به یک حالت برانگیخته پایین‌تر گذاری را انجام می‌دهد. یک فوتون متناظر به یک خط طیفی گسیل می‌شود. اختلال خلق ادواری
علی رغم رایج تر شدن تشخیص سایکلوتایمیا، تعداد کسانی که از این اختلال رنج می‌برند بیشتر از اختلال دوقطبی نیست. تشخیص سایکلوتایمیا با فرض عدم وجود یک اپیزود بزرگ افسردگی یا مانیک یا ترکیبی از آنهاست؛ بنابراین شخص باید برای تشخیص آن‌ها نیز اقدام نماید. وقتی این اپیزودها بعد از تشخیص اولیه سایکلوتایمیا رخ می‌دهند، ممکن است در شخص اختلال دو قطبی نوع اول یا دوم وجود داشته باشد. با اینکه تخمین‌ها متفاوت است، ۱۵ تا ۵۰ درصد از موارد سایکلوتایمیا بعدها به تشخیص اختلال دو قطبی نوع اول یا دوم منجر می‌شوند. سایکلوتایمیا مشابه اختلال دو قطبی نوع دوم است که خود را در قالب اپیزودهای هیپومانیک مشخص آشکار می‌کند. به علت اینکه هیپومانی بیشتر با فعالیت اجتماعی و خلاقیت ارتباط دارد، هر دوی این مسایل اغلب تشخیص داده نمی‌شوند. مانند بسیاری از اختلالات در طیف دو قطبی، این فاز افسردگی است که بیشتر مبتلایان را به سمت درمان می‌فرستد. الکترون
الکترون را می‌توان از طریق یک نیروی جاذبه کولنی "مقید" به هسته اتم نمود. سامانه متشکل از یک یا چند الکترون مقید به یک هسته، «اتم» نام دارد. اگر در اتمی تعداد الکترون‌ها با بار الکتریکی هسته برابر نباشد، به آن «یون» گفته می‌شود. رفتار موج-مانند یک "الکترون مقید" توسط تابعی به نام اوربیتال اتمی توصیف می‌شود. هر اوربیتال مجموعه‌ای از اعداد کوانتومی (مانند انرژی، تکانه زاویه‌ای و تصویر تکانه زاویه‌ای) خاص خود را داراست. و تنها تعداد گسسته‌ای از این اوربیتال‌ها می‌توانند در اطراف هسته وجود داشته‌باشند. بنا بر اصل طرد پاولی، هر اوربیتال می‌تواند حداکثر توسط دو الکترون اشغال شود که باید عدد کوانتومی اسپین آن‌ها از یکدیگر متفاوت باشد. قطبش‌پذیری
قطبیت‌پذیری ، میزان تغییرات توزیع الکترونی مولکول در واکنش به تغییر برهم‌کنش‌های الکترونی حلال یا واکنش‌گر یونی است. سمنتیت
اتم های کربن در ساختار سمنتیت در مکان های بین نشینی قرار گرفته اند. این ماده با نسبت اهن به کربن 3 دارای جای خالی هایی است که با اتم کربن پر شده اند و منجر به تغییرات مشاهده شده در پارامتر شبکه می شوند. وزن مخصوص سمنتیت که در تعادل با فریت است در دمای محیط بیشتر از مقدار محاسبه شده با توجه به پارامترهای شبکه ان است که این امر میتواند ناشی از جای خالی کرقن باشد و منجر به انراحی از حالت استوکیومتری این ماده شود. هرگونه انحراف از ترکیب استوکیومتری در سمنتیت باید اندک باشد زیرا انرژی پیوند بین یک اتم کربن و آهن از انرژی پیوند بین دو اتم آهن بیشتر است. بنابراین ، هرگونه کمبود کربن منجر به کاهش استحکام پیوند می شود. شکل زیر مرزهای فاز ترمودینامیکی ارزیابی شده بین سمنتیت و فریت یا آستنیت را نشان می دهد. سمنتیت در گذشته به عنوان یک ترکیب خط در محاسبات نمودار فاز به تصویر کشیده می شده است. قطبش‌سنجی
در فیزیک و اپتیک، به اندازه‌گیری چرخش صفحهٔ قطبشِ موجِ تابشی، قطبش‌سنجی گفته می‌شود. در شیمی قطبش‌سنجی به معنی اندازه‌گیری میزان چرخش نوری یک مولکول دستوار در برابر نور قطبیدهٔ مسطح است. بیضی
معادلهٔ قطبی بیضی معمولاً به مرکزیت یکی از کانون‌های آن نوشته می‌شود. اگر آغاز زاویهٔ formula_90 از قطر بزرگ یک بیضی باشد، معادلهٔ قطبی آن عبارت است از: زاویهٔ formula_90 به آنومالی حقیقی کانون مورد نظر موسوم است و گاه با formula_92 هم نشان داده می‌شود. ثابت formula_93 هم همان «نیم‌راست‌وتر کانونی» (formula_94) است. نقطهٔ formula_95 که در آن مقدار formula_96 به حداقل خود می‌رسد «نقطهٔ حضیض» و نقطهٔ formula_97 که در آن مقدار formula_96 به حداکثر خود می‌رسد «نقطهٔ اوج» نام دارد. فروالکتریسیته
از آنجا که "P = 0" مربوط به حداکثر انرژی آزاد در فاز فروالکتریک است ، قطبش خود به خود ، "P " ، از محلول معادله بدست می آید: گشتاور دوقطبی الکتریکی
نیرویی است که باعث قطبیت مولکول می‌شود که آن را با نماد (μ) نشان می‌دهند و واحد اندازه‌گیری آن (D){دبای} است و به نوعی اثر چرخانندگی مولکول را نیز نشان می‌دهد. گشتاور دوقطبی عددی نامنفی است. اگر گشتاور دوقطبی مولکولی صفر باشد، آن مولکول ناقطبی و اگر بزرگتر از صفر باشد، آن مولکول قطبی می‌باشد . مثلاً گشتاور دوقطبی آب 1.85D است. الکترون
در شرایط آزمایشگاهی، برهم‌کنش‌های الکترون‌های منفرد را می‌توان با استفاده از آشکارسازهای ذرات مشاهده نمود، که امکان اندازه‌گیری ویژگی‌های خاصی مانند انرژی، اسپین و بار را فراهم می‌کند. با پیدایش روش‌هایی مانند دام پل یا دام پنینگ می‌توان درات باردار را در فضای کوچکی برای مدتی طولانی نگاه داشت. این کار امکان اندازه‌گیری دقیق ویژگی‌های ذره را فراهم می‌کند. مثلاً در یک نمونه، با استفاده از دام پنینگ، یک الکترون به مدت ده ماه در محفظه‌ای دربرگرفته‌شد. گشتاور مغناطیسی الکترون در این تلاش، تا ۱۱ رقم دقت تعیین شد که در سال ۱۹۸۰ دقیق‌ترین مقدار در بین مقادیر ثابت‌های فیزیکی به‌شمار می‌آمد. معادله کلازیوس-موسوتی
معادله کلازیوس-موسوتی ارتباط ثابت دی‌الکتریک مواد را با قطبش‌پذیری اتم‌های ماده بیان می‌کند. این معادله به صورت زیر بیان می‌شود: formula_1 چرخش ویژه
چرخش ویژه زاویه چرخش α به چند عامل بستگی دارد که عبارتند از ماهیت ترکیب، غلظت یا چگالی (برای مایعات) طول نمونه‌ای که باید نور از آن عبور کند (طول مسیر)، درجه حرارت، حلال، طول موج نور. غلظت و طول مسیر اهمیت زیادی دارند چون تعداد متوسط مولکولهای فعال نوری تعیین می‌شوند. مقدار چرخش ویژه (انحراف مخصوص) برای یک جسم تحت شرایط معین ثابت است؛ از این‌رو از آن می‌توان به عنوان یک ثابت فیزیکی مثل نقطه ذوب و نقطه جوش و غیره استفاده کرد. رابطه چرخش ویژه با ازدیاد دما برای مقدار معینی از نمونه تغییر می‌کند. برای تجزیه کمی با دانستن چرخش ویژه یک جسم خالصی که در جداولی برای T=۲۰ °C داده شده و اندازه‌گیری α با استفاده از فرمولهای فوق مقدار C (غلظت) را می‌توان حساب کرد. یکی از مهم‌ترین کاربردهای قطبش‌سنجی (پلاریمتری) در صنایع قند است. وقتی محلولی فقط حاوی ساکارز باشد، پس از تعیین زاویه چرخش α به وسیلهٔ قطبش‌سنج می‌توان غلظت آن را تعیین کرد. صفر پلاریمتر را بایستی با آب مقطر تنظیم نمود یا مقداری که دستگاه برای آب مقطر نشان می‌دهد را یادداشت کرد. یا می‌توان منحنی استاندارد برای α برحسب C رسم کرد. منحنی ممکن است خطی، سهمی یا هذلولی باشد. چرخش مولکولی یک جسم در درجه حرارت T و طول موج λ به صورت formula_2 نمایش داده می‌شود؛ که با انحراف مخصوص وسیله رابطه زیر مربوط می‌شود که M وزن مولکول جسم است. تغییرات چرخش مولکولی را طول موج نور پلاریزه ORD می‌گویند (Optical Rotatory Dispersion) که برای تشریح فرمول اجسامی که ساختمان پیچیده دارند به کار می‌رود. نقص بین‌نشینی
اتم‌های کوچک بین‌نشینی ناخالصی معمولاً در مکان‌های بین اتم‌های شبکه قرار می‌گیرند. چنین مکان‌هایی می‌توانند توسط قرینه کردن مکانِ اتم بین‌نشینی، نسبت به نزدیک‌ترین اتم‌های شبکه شناسایی شوند. مثلاً یک اتم ناخالصی a با ۴ تا از نزدیکترین اتم‌های شبکه در همسایگی (در فواصل مساوی) در یک شبکه fcc، در یک موقعیت متقارنِ چهار وجهی شکل قرار دارد و در نتیجه می‌توان آن را یک بین‌نشینی چهار وجهی نامید. چگالی قطبش
به‌طور کلی، حساسیت تابعی از ω فرکانس میدان اعمالی است. هنگامی که میدان تابعی دلخواه از زمان t است، قطبش پیچیدگی از تبدیل فوریه از χ (ω) با(E (tمی‌باشد. این موضوع نشان دهنده این واقعیت است که دو قطبی در مواد نمی‌تواند پاسخ آنی به میدان اعمالی بدهد، و این موضوع را در روابط Kramers–Kronig مشاهده می‌کنید. اگر قطبش P رابطه خطی با میدان الکتریکی نداشته باشد، ماده غیر خطی نامیده می‌شود و در حوزه اپتیک غیر خطی توصیف شده‌است. به تقریب خوب (برای میدان به اندازه کافی ضعیف، با فرض عدم وجود گشتاور دوقطبی ثابت)، P است که معمولاً توسط یک سری تیلور در E که ضرایب غیر خطی هستند داده می‌شود: p/ε= ∑χE+∑χ E E+∑χ EEE+... که در آن χحساسیت خطی است، χ حساسیت مرتبه دوم (توصیف پدیده‌های مانند اثر Pockels، اصلاح نوری و نسل دوم-هارمونیک) است، و χحساسیت سوم جهت (توصیف اثرات مرتبه سوم مانند اثر Kerr و میدان ناشی از اصلاح نوری). در مواد فروالکتریک، هیچ تناظر یک به یک بین P و E به خاطر پسماند مغناطیسی وجود ندارد. دستگاه‌های هدایت پرواز
وسیله‌ای برای تعیین جهت مؤلفۀ افقی میدان مغناطیسیزمین. متشکل از عقربه‌ای مغناطیسی است که قطب شمال‌یاب آن مشخص شده است و آن را چنان روی محور نصب می‌کنند که در صفحه‌ای موازی با سطح زمین، روی دایره‌ای افقی، آزادانه به چرخش در‌آید. این عقربه در راستای خطوط نیروی میدان مغناطیسی زمین قرار می‌گیرد و جهت‌گیری آن به‌گونه‌ای است که قطب شمال‌یاب آن قطب شمال مغناطیسی زمین را نشان می‌دهد. (← قطب‌نما). گردشگران، دریانوردان، و کسانی که به سیر و سفر می‌پردازند، برای تعیین مسیر و جهت حرکتشان از قطب‌نمای مغناطیسی استفاده می‌کنند، اما قطب شمال حقیقی یا قطب شمال جغرافیایی اندکی با قطب شمال مغناطیسی تفاوت دارد و بنابراین، اطلاعاتی را که از این قطب‌نما به‌دست می‌آید باید با جدول تصحیحات مغناطیسی یا اطلاعاتی که در نقشه‌های محلی علامت‌گذاری شده‌اند، اصلاح کرد. همچنین، برای بررسی جهت میدان مغناطیسی در اطراف سیمی که حامل جریان است، از قطب‌نمای مغناطیسی استفاده می‌کنند. قطبیت شیمیایی
مثال: فرانسوا آراگو
آراگو به گرمی از نظریات نورشناختی آگوستن-ژان فرنل حمایت کرده و با مشاهده چیزی که اکنون به لکه آراگو معروف است، در تأیید نظریه موجی نور فرنل کمک کرد. این دو فیلسوف با هم آن آزمایش‌ها را در رابطه با قطبش نور انجام دادند که منجر به تداخل با نوسانات اتر درخشانی شد که در جهت عرضی نسبت به جهت حرکت قرار داشته و قطبش آن شامل تفکیک جبهه مستقیم الخط به مؤلفاتی در زوایای قائمه نسبت به یکدیگر شد. سپس اختراع قطبش‌سنج و کشف قطبش دورانی نیز کار او بود. همچنین اولین صافی قطبش را در ۱۸۱۲ میلادی اختراع نمود. او اولین کسی بود که قطبش‌سنجی یک شهابسنگ را مشاهده کرده و نور قطبیده را از دم شهاب بزرگ ۱۸۱۹ کشف نمود. انرژی بستگی هسته
با استفاده از روش‌های طیف‌سنجی جرمی می‌توان جرم اتم‌ها را با دقتی بیش از formula_1 واحد اندزه گیری کرد. این اندازه‌گیری‌های دقیق نشان می‌دهند که جرم یک هسته از مجموع جرم‌های نوترون‌ها و پروتون‌های تشکیل‌دهنده‌اش کمتر است. این اختلاف جرم را کاستی جرم می‌نامند. انرژی بستگی هسته همان انرژی معادل کاستی جرم است که هنگام تشکیل هسته آزاد شده‌است. قطبیت شیمیایی
قطبیت شیمیائی یکی از سه ویژگی اصلی پیوندهای شیمیایی است؛ دو ویژگی دیگر استحکام پیوند (به انگلیسی: Bond strength) و طول پیوند (به انگلیسی: (Bond length) هستند نورشناسی غیرخطی
معادله بالا به عنوان"شرط تطبیق فاز" شناخته شده‌است. معمولاً، ترکیب سه موج در مواد کریستالی دوشکستی اتفاق می‌افتد (یعنی، ضریب شکست به قطبش و جهت نور عبوری بستگی دارد.)، که در آن قطبش میدان‌ها و جهت کریستال طوری انتخاب می‌شود که شرط تطبیق فاز ارضا شود. این روش تطبیق فاز تنظیم زاویه نامیده می‌شود. معمولاً یک کریستال دارای سه محور است، یکی یا دو تا از آن‌ها دارای ضریب شکست متفاوت با بقیه آن‌ها است (دیگری هستند). برای مثال، کریستال‌های تک محوری دارای یک محور ارجح، به نام محور غیرعادی (e) هستند، در صورتی‌که دوتای دیگر محورهای عادی (o) هستند (اپتیک کریستال را ببینید). چندین روش برای انتخاب قطبش‌ها برای این نوع کریستال وجود دارد. اگر سیگنال و ایلدر دارای قطبش یکسان باشند، "تطبیق فاز نوع I" نامیده می‌شود، و اگر قطبش آن‌ها عمود باشد، "تطبیق فاز نوع II" نامیده می‌شود. اگر چه، قراردادهای دیگری به وجود آمده‌اند که مشخص می‌کنند هر فرکانس چه قطبشی نسبت به محور کریستال دارد. این نوع‌ها، با قرارداد اینکه طول‌موج سیگنال کوچکتر از طول‌موج ایلدر است، به شرح زیر هستند. کاتد
قطبیت کاتد به نسبت آند می‌تواند مثبت یا منفی باشد. این بستگی دارد به اینکه چگونه به وسیله متصل می‌شود. اگر چه بار مثبت کاتیون همیشه به طرف کاتد حرکت می‌کند (از جهت نامشان) و بار منفی آنیون بر خلاف آن حرکت می‌کند. قطبیت کاتد به نوع وسیله بستگی دارد. در وسیله‌هایی که انرژی مصرف می‌کنند ، کاتد منفی است و در وسائلی که تولید انرژی می‌کنند کاتد مثبت است. در یک سلول گالوانی کاتد قطب مثبت است چون جریان الکتریکی تولید می‌شود. این خروج جریان متقابلا به وسیلهٔ یون‌های مثبت انجام می‌شود. حرکت از الکترولیت به کاتد مثبت (انرژی شیمیایی مسئول انجام این حرکت است) به وسیلهٔ حرکت الکترون‌های درونی ادامه می یابد. این بار منفی درون ساختمان مثبت مدار حرکت می‌کند. برای مثال در سلول گالوانی دانیل مس قطب مثبت و کاتد است و در یک سلول الکترولیتی کاتد قطب منفی می‌باشد. و در یک دیود کاتد قطب منفی است که جریان را به سمت خارج از وسیله هدایت می‌کند. در لوله خلاء (شامل لوله پرتو کاتدی) این قطب منفی است که الکترون‌ها را وارد می‌کند. چرخش نوری
مولکولهایی مانند متان، اتیلن و استن که دارای تقارن مولکولی می‌باشند، صفحه قطبش را نمی‌چرخانند، زیرا هر نوع چرخش نوری حاصل از یک مولکول در یک جهت با چرخش نور مشابه در جهت دیگر که توسط مولکول دیگر ایجاد می‌شود، خنثی می‌گردد؛ ولی مولکول‌هایی که اتم‌های آن‌ها به صورت نامتقارن در فضا قرار گرفته‌اند، روی نور قطبیده اثر می‌گذارند. چون میانگین اثر واکنش الکترومغناطیسی آن‌ها با نور صفر نخواهد بود. به عبارت دیگر این اجسام دارای فعالیت نوری می‌باشند. قطبش خلاء
آثار قطبش خلاء، قبل از سال ۱۹۴۷ و محاسبه نظری آنها، به طور تجربی مشاهده شده‌بودند (توسط هانس بته و در راه بازگشت از کنفرانس شلتر آیلند به کورنل). پیدایش تجهیزات راداری برای جنگ جهانی دوم به دقت بالاتری در اندازه‌گیری سطوح انرژی اتم هیدروژن (تغییر لمب) و گشتاور مغناطیسی دوقطبی نابهنجار الکترون که توسط ایزیدور ایزاک رابی اندازه‌گیری شد. شتاب‌دهنده ذرات تریستان در ژاپن در سال ۱۹۹۷ به شکل تجربی قطبش خلاء را تایید نمود. قطبش‌سنج
بعضی از مواد شیمیایی دارای خاصیتی هستند که نور قطبیده را منحرف می‌کنند این خاصیت به خاطر وجود کربن نامتقارن در ساختمان شیمیایی آنها می‌باشد. از این خاصیت برای شناسایی و تعیین غلظت مواد استفاده می‌کنند مهترین این مواد ساکارز، مواد دارویی و عطرها می‌باشند که نور قطبیده را به راست یا چپ محرف می‌کنند از این خاصیت برای تعیین درصد قند ساکارز در کارخانه‌های تولید قند استفاده می‌شود شکل قطب
اگر صفحه ای از جسم را در نظر بگیریم، جهتگیری صفحه را می توان با بردار نرمال آن تعیین کرد. اگر جسم در مرکز یک کره قرارگیرد، تقاطع کره و صفحه مورد نظر یک دایره است که "trace" نامیده می شود. تقاطع بردارنرمال و کره "قطب(Pole)" نامیده میشود. یک قطب منفرد برای تعیین کامل جهت گیری یک جسم کافی نیست: اگر چرخشی به دور بردار نرمال اعمال کنیم آن قطب ثابت می ماند. جهت گیری جسم با استفاده از قطب های دو صفحه که موازی نیستند کاملاً مشخص می شود. قطبیت‌درمانی
قطبیت‌درمانی یکی از انواع پزشکی جایگزین است که در دههٔ ۱۹۴۰ توسط دکتر توسعه یافت. طرفداران این سبک درمانی معتقدند که با دستکاری نیروهایی مکمل (یا قطبی) می‌توانند افراد را شفا دهند. کارایی قطبیت‌درمانی تابه‌حال توسط هیچ روش استاندارد پزشکی تأیید نشده‌است. مغناطش
مغناطش یا قطبی‌سازی مغناطیسی در الکترومغناطیس کلاسیک، میدانی برداری‌ است که چگالی گشتاورهای مغناطیسی دائم یا القایی در یک مادهٔ مغناطیسی را نشان می‌دهد. منشاء گشتاور مغناطیسیِ مولدِ مغناطش می‌تواند جریان الکتریکی ناشی از حرکت الکترون‌های اتم، اسپین الکترون‌ها یا هسته باشد. قطبیت شیمیایی
O=C=O CO آزمون ذرات مغناطیسی
زمانی که یک آهنربا از وسط،نصف شود در هریک از قطعات به دست آمده یک قطب شمال و یک قطب جنوب خواهیم داشت.اما اگر قطعه ای دارای ترک باشد و به طور کامل به 2 قسمت تقسیم نشده بشد،یک قطب شمال و یک قطب جنوب،در اطراف ترک خواهیم داشت و جهت میدان مغناطیسی از سمت قطب شمال مغناطیسی به سمت قطب جنوب مغناطیسی خواهد بود. وجود چنین ترکی سبب پراکنده شدن میدان مغناطیسی(نشت میدان) می شود، چرا که هوا توانایی تحمل میدان مغناطیسی در واحد حجم را همانند آهنربا ندارد.در نتیجه اگر مقداری از ذرات با خاصیت مغناطیسی (همانند پودر آهن خالص)بر روی قطعه پاشیده شود،این ذرات در محل نشت میدان مغناطیسی جمع می شوند و بدین گونه محل عیب شناسایی می شود. قطبیت شیمیایی
H-Cl قطبیت شیمیایی
O=O چرخه بورن–هابر
چرخه بورن-هابر تنها در مورد جامدات کاملا یونی مانند برخی از هالید های قلیایی کاربرد دارد. بیشتر ترکیبات شامل قسمت های کووالانسی و یونی در پیوند شیمیایی و انرژی شبکه است که توسط یک چرخه ترمودینامیکی بورن-هابر نشان داده می شود. برای تخمین قطبیت و بار اتمی ترکیبات قطبی می توان از چرخه بورن-هابرِ تعمیم داده شده استفاده کرد. قطبش‌پذیری
قطبیت‌پذیری الکترونی را با نماد α و به عنوان نسبت ممان دوقطبی برانگیخته یک اتم (p) به میدان الکتریکی ایجادکننده آن ممان دوقطبی (E) تعرف می‌شود. α=P/E دست‌سانی (شیمی)
نور قطبیده دایروی موجود دست سانی است که با هر یک از انانتیومرهای یک ترکیب دست سان به‌طور متفاوتی برهم کنش می‌کند: یک انانتیومر، نور قطبیده دایروی راستگرد یا چپگرد را با درجات متفاوتی جذب خواهد کرد و این اساس طیف‌سنجی در رنگ تابی دورانی است. تفاوت در میزان جذب، معمولاً مقدار کوچکی است (قسمت بر هزار). طیف‌سنجی رنگ تابی دورانی یک روش آنالیز قدرتمند برای بررسی ساختار ثانویه پروتئین‌ها و تعیین پیکربندی دقیق ترکیبات دست سان، علی‌الخصوص، کمپلکس‌های فلز واسطه است. طیف‌سنجی رنگ تابی دورانی در حال جایگزینی قطبش سنجی به عنوان روشی برای شناسایی ترکیبات دست سان است، اگرچه روش دوم همچنان در میان شیمیدانان در زمینه‌های قند و کربوهیدراتها، کابرد دارد. کاماسیت
این نام در سال ۱۸۶۱ ابداع شده و از ریشه یونانی καμακ ("kamak") یا κάμαξ ("kamaks") به معنای قطب انگور گرفته شده‌است. این آلیاژ ماده اصلی تشکیل دهنده شهاب سنگ‌های آهنی (از نوع هشت وجهی و هگزادریتی) است که در نوع هشت وجهی آن، نوارهایی درهم آمیخته با تانیت و تشکیل الگوهای ویدمن‌اشتاتن یافت می‌شود. در هگزادریت‌ها، خطوط موازی ظریفی به نام خطوط نویمان اغلب دیده می‌شود که شواهدی برای تغییر شکل ساختاری صفحات کاماسیت مجاور به دلیل ضربه ناشی از ضربه است. شکل قطب
شکل پراش به دست آمده از یک کریستال را در صفحه ای که عمود بر پرتو است در نظر بگیرید ، به عنوان مثال. پراش اشعه X با روش Laue یا پراش الکترون در میکروسکوپ الکترونی عبوری. شکل پراش نقاط را نشان می دهد. موقعیت نقاط توسط قانون براگ تعیین می شود و جهت گیری صفحه را مشخص میکند. طیف‌سنجی جرمی
نمونه‌های فرار را می‌توان مستقیماً وارد جانمونه کرد اما نمونه‌هایی که فراریت کمتری دارند، بایستی وارد اتاقک یونیزاسیون شوند. یونیزاسیون برخورد الکترونی توسط الکترون‌های با انرژی بالا در حدود 70eV انجام می‌شود. کاتیون‌های حاصل توسط پتانسیلی در حدود keV 4-8 شتاب گرفته و از میدان مغناطیسی قدرتمندی با زاویهٔ ۹۰ درجه نسبت به پرتو عبور می‌کنند. یون‌ها بر اساس نسبت جرم/بارشان از مسیر خود منحرف شده و بر روی یک آشکارساز متمرکز می‌شوند. طیف‌بینی فروشکست القایی لیزری
یک الکترون با انرژی جنبشی، در یک برخورد غیرکشسان، در صورتی منجر به یونش یک اتم یا مولکول می‌شود که شرط برقرار باشد (Eiاولین انرژی یونش است) در این حالت یک یون مثبت و دو الکترون ایجاد می‌شود. یونش یک اتم خنثی یا مولکول ممکن است به صورت مرحله‌ای یا پله‌ای نیز انجام پذیرد. به این صورت که امکان دارد انرژی الکترون‌های برخوردی در مقایسه با انرژی یونیزاسیون کمتر باشد. در این حالت، فرایندهایی به شکل زیر در یونش پله‌ای رخ می‌دهد. فوتو- یونش: یک اتم خنثی می‌تواند با جذب یک فوتون پرانرژی یونیزه شود. لازمه این امر این است که انرژی فوتون (E = hν) برخوردی با اتم، بزرگتر از انرژی یونش اتم باشد. منابع نور فرابنفش به دلیل انرژی بالایشان در فوتو- یونیزاسیون اتمها مؤثرند. همچنین اگر چند فوتون به‌طور همزمان به اتم تابیده شوند، می‌توانند مانند یک فوتون پرانرژی عمل کرده و انرژی یونش اتم را تأمین نمایند. برای این منظور باید شدت لیزر را بالا برد تا احتمال حضور چند فوتون به‌طور همزمان زیاد شود. طیف‌سنجی انتشار اتمی پلاسمای جفت‌شده القایی
در داخل محفظه (های) نوری، پس از تفکیک‌شدن نور به طول موج‌های مختلف (رنگ‌ها)، شدت نور با یک لوله یا لوله‌های فتو ضرب‌کننده اندازه‌گیری می‌شود که به صورت فیزیکی برای مشاهده طول موج (های) خاص برای هر خط عنصر درگیر قرار دارند؛ یا در واحدهای مدرن‌تر، رنگ‌های جداشده روی مجموعه‌ای از آشکارسازهای نوری نیمه‌رسانا مانند دستگاه‌های جفت شارژ (CCD) قرار می‌گیرند. در واحدهایی که از این آرایه‌های آشکارساز استفاده می‌کنند، شدت تمام طول‌موج‌ها (در محدوده سیستم) را می‌توان به‌صورت همزمان اندازه‌گیری کرد و به دستگاه اجازه می‌دهد هر عنصری را که واحد به آن حساس است، به یک‌باره تجزیه و تحلیل کند؛ بنابراین، می‌توان نمونه‌ها را بسیار سریع تجزیه و تحلیل کرد. توزیع کلید کوانتومی
طبق مکانیک کوانتومی (مخصوصا نامعلومی کوانتومی)، هیچ اندازه‌گیری ممکنی نمی‌تواند بین چهار حالت پولاریزاسیون تمایز را تشخیص دهد زیرا همه‌ی آن‌ها متعامد نیستند. تنها اندازه‌گیری ممکن بین دو حالت متعامد (پایه‌ای متعامد) است. بنابراین به طور مثال اندازه‌گیری در پایه‌ی مستطیلی نتیجه‌ی عمودی یا افقی درپی خواهد داشت. اگر فوتون در حالت افقی یا عمودی (یک حالت ویژهی کوانتومی) آماده شده باشد این اندازه‌گیری حالت درست را تشخیص می‌دهد، اما اگر فوتون در حالت 45° یا 135° آماده شده باشد اندازه‌گیری در پایه‌ی مستطیلی به طور تصادفی نتیجه‌ی افقی یا عمودی خواهد داشت. همچنین بعد از این اندازه‌گیری، پولاریزاسیون فوتون در حالتی که اندازه‌گیری شده خواهد بود (افقی یا عمودی) و تمامی اطلاعات درباره‌ی پولاریزاسیون اولیه‌ی آن از دست خواهد رفت.