Физика. Электричество и магнетизм. Барсуков В.И - 50 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

F
i
сosα
= m
ω
2
r
,
где α
–
угол между плоскостью электронной орбиты и радиус-вектором, проведённым от электрона к
ядру; ω – угловая скорость обращения электрона;
r –
радиус орбиты;
m
– масса электрона.
Сумма проекций этих же сил на направление поля равна нулю (так как ускорение электрона в этом
направлении отсутствует):
F
i
sinα
– F
e
=
0
Сила, действующая на электрон со стороны поля, равна
F
e
= eE
,
где
E
– напряжённоcть поля;
e
– заряд электрона.
Свяжем
∆l
,
r
и
α. Из чертежа видно, что
tg α
=
rl
∆
.
Решая составленные уравнения совместно, найдём, что смещение орбиты электрона относительно
ядра равно
E
m
e
l
2
ω
=∆
.
Электрический момент атома, обусловленный этим смещением, найдём, умножив
e
(заряд электро-
на) на
∆l
:
E
m
e
lep
2
2
ω
=∆=
. (1.21.1)
Мы видим, что электрический момент, обусловленный смещением электронной орбиты, пропор-
ционален напряжённости поля.
В многоэлектронных атомах и молекулах картина, несомненно, усложняется, но характер зависи-
мости
p
oт
Е
остаётся прежним.
6.
Смещение зарядов в неполярных молекулах происходит подобно упругой деформации
, т.е. так,
как если бы между зарядами действовали упругие силы. Смещение исчезает вместе с исчезновением
электрического поля. Поэтому неполярные молекулы часто называют «
квазиупругими
»
или
«
мягкими
»
диполями
7. Действие
однородного
электрического поля
на полярные
молекулы оказывается
ориентирующим
:
поле стремится «развернуть» молекулярные диполи так, чтобы их электрические моменты совпали с
направлением вектора
Е
r
. В неоднородном поле, кроме того, действуют силы, вызывающие поступа-
тельное движение диполей.
8. Рассмотрим, от чего зависит
вращательное действие
электрического
поля на молекулярные диполи. Если электрическое поле
однородно,
то на
заряды
+
q
и
−
q
диполя действуют равные по величине и противоположные
по направлению силы
+
F
r
и
−
F
r
(рис. 1.51). Эти силы образуют
пару сил.
Вращательный момент этой пары относительно оси, проходящей через
один из зарядов равен
M = Fl
sinα,
где
F
– величина силы
+
F
r
(или
−
F
r
);
l
sinα – плечо этой силы.
Сила
F
равна
qE.
Подставим
F
в формулу для момента:
M = qlE
sinα. Но
ql = p –
электрический мо-
мент диполя. Следовательно,
M = pE
sinα,
(1.21.2)
где
α – угол между направлениями
р
r
и
Е
r
.
Рис. 1.51
Рис. 1.50

Страницы