Основы диэлектрической спектроскопии. Гусев Ю.А. - 18 стр.

UptoLike

Составители: 

18
kT3
2
0
μ
α
= , (1.47)
где ε
О
электрическая постоянная.
Следовательно, при μF«kТ величина ориентационной поляризуемости обратно
пропорциональна температуре и пропорциональна квадрату дипольного момента
молекулы. По порядку величины при комнатной температуре
328
0
10 м
α
.
Ориентационная поляризация инерционна и, хотя она преобладает для полярных
диэлектриков в постоянных и медленно изменяющихся электромагнитных полях,
ее практически можно не учитывать уже для самой длинноволновой части оптического
диапазона.
Когда μF»kТ, все дипольные моменты выстраиваются вдоль внешнего поля и
дальнейшее его увеличение уже не изменяет поляризованности диэлектрика.
Поляризованность достигает насыщения. Значение поляризованности в этом
состоянии зависит только от значения дипольного момента молекулы и от
концентрации молекул N:
μ
NP
H
=
. (1.48)
График зависимости поляризованности диэлектрика от внешнего поля приведен
на рис. 2. В области μF«kТ зависимость близка к линейной.
В другом предельном случае (μF»kТ ) Р = const (насыщение). Во всем диапазоне
напряженностей поля зависимость индуцированного по ориентационному
механизму момента единицы объема (или молекулярной поляризуемости) задается
известной функцией Ланжевена и приведена на рис.2.
Рис.2. Зависимость поляризованности диэлектрика P от напряженности локального поля F
Естественно, в полярных диэлектриках все три механизма поляризации (два
механизма деформационных и один ориентационный) проявляются одновременно:
0
PPPP
ae
+
+= ; (1.49)
0
α
α
α
α
+
+=
ae
; (1.50)
NF
kT
P
d
)
9
(
0
2
ε
μ
α
+= ; (1.51)
aed
PPP +=
;
ee
N
P
α
ε
0
3
=
;
aa
N
P
α
ε
0
3
=
; (1.52)
                                                        μ2
                                            α0 =              ,           (1.47)
                                                        3kT

где εО — электрическая постоянная.
      Следовательно, при μF«kТ величина ориентационной поляризуемости обратно
пропорциональна температуре и пропорциональна квадрату дипольного момента
молекулы. По порядку величины при комнатной температуре α 0 ≈ 10 −28 м 3 .
     Ориентационная поляризация инерционна и, хотя она преобладает для полярных
диэлектриков в постоянных и медленно изменяющихся электромагнитных полях,
ее практически можно не учитывать уже для самой длинноволновой части оптического
диапазона.
     Когда μF»kТ, все дипольные моменты выстраиваются вдоль внешнего поля и
дальнейшее его увеличение уже не изменяет поляризованности диэлектрика.
Поляризованность достигает насыщения. Значение поляризованности в этом
состоянии зависит только от значения дипольного момента молекулы и от
концентрации молекул N:

                                         PH = N μ .                           (1.48)

     График зависимости поляризованности диэлектрика от внешнего поля приведен
на рис. 2. В области μF«kТ зависимость близка к линейной.
     В другом предельном случае (μF»kТ ) Р = const (насыщение). Во всем диапазоне
напряженностей поля зависимость индуцированного по ориентационному
механизму момента единицы объема (или молекулярной поляризуемости) задается
известной функцией Ланжевена и приведена на рис.2.




 Рис.2. Зависимость поляризованности диэлектрика P от напряженности локального поля F

    Естественно, в полярных диэлектриках все три механизма поляризации (два
механизма деформационных и один ориентационный) проявляются одновременно:

                       P = Pe + Pa + P0             ;               (1.49)

                       α = αe + αa + α0 ;                            (1.50)

                                      μ2
                        P = (α d +           ) NF         ;         (1.51)
                                     9ε 0 kT

                                        N                          N
             Pd = Pe + Pa ;    Pe =         αe ;          Pa =         αa ;            (1.52)
                                       3ε 0                       3ε 0

                                                                                                18