O que acontece a um átomo neutro (não polar) quando ele é colocado em um campo elétrico
?
Passo 1
O enunciado pergunta o que ocorre com um átomo neutro e não polar em presença de um campo elétrico uniforme
. Para responder, precisamos entender o conceito de polarização atômica: como a nuvem eletrônica se desloca em relação ao núcleo e dá origem a um momento de dipolo induzido.
Passo 2
Num átomo neutro a carga total é zero, mas a nuvem de elétrons e o núcleo têm cargas opostas. Sob o campo
, a nuvem eletrônica sofre uma força
e o núcleo sofre
, deslocando a nuvem em relação ao núcleo por um deslocamento médio
. Esse deslocamento gera um momento de dipolo
onde
é a carga elementar e
é a direção de
.
Passo 3
Para um átomo modelado como um oscilador harmônico, a força restauradora vale
. No equilíbrio sob
, tem-se
e, portanto,
Assim o momento de dipolo induzido fica
onde
é a polarizabilidade do átomo.
Passo 4
Em um campo uniforme, não há força líquida sobre o dipolo induzido, só surge energia de interação
Se o campo for não uniforme, aparece força de gradiente
levando o átomo para as regiões de campo mais intenso.
Resposta
O átomo se polariza: a nuvem eletrônica desloca-se em relação ao núcleo e cria um dipolo induzido
Em campo uniforme não há força líquida, mas há energia
. Em campo não uniforme surge força
que atrai o átomo às regiões de maior campo.