Основы диэлектрической спектроскопии. Гусев Ю.А. - 91 стр.

UptoLike

Составители: 

91
CT
0
[67].
2) Изучают поглощение и отражение света жидкостями.
3) Рассчитывают
ε
теоретически, зная молекулярные параметры исследуемого
объекта.
4) Для некоторых (неполярных) веществ выполняется соотношение Максвелла
2
n
ε
что значительно упрощает расчеты.
5) Имея измеренные
ε
и
ε
на разных частотах, строят диаграмму Коула-Коула
и, интерполируя кривую на ось абсцисс, находят
ε
.
Во всех перечисленных случаях экспериментальные методы имеют высокую
погрешность и некоторые недостатки, описанные в [67].
3.4. Методы, использующие волны в свободном пространстве
Рассмотренные выше методы широко применяются в сантиметровом диапазоне, но с
уменьшением длины волны до миллиметрового диапазона и, в особенности, на
коротковолновом участке миллиметрового диапазона распространены методы,
использующие волны в свободном пространстве. Теория метода,
экспериментальные системы подробно описаны в книге [235] и статьях [236—241]. В этих
методах для определения диэлектрической проницаемости используется оптическая
характеристика диэлектрика, т.е. комплексный показатель преломления:
jkn*n
=
, (3.66)
где п* - показатель преломления диэлектрика с потерями; k - коэффициент
поглощения.
Для немагнитных веществ (μ =1) скорость распространения электромагнитной
волны в среде связана с комплексной диэлектрической проницаемостью среды
выражением:
*
c
v
ε
= , (3.67)
где с - скорость света в пустоте. Следовательно,
*
v
c
*n
ε
== . (3.68)
Так как
ε
ε
ε
= j*, из уравнений (3.49) и (3.51) имеем:
22
kn' =
ε
,
nk" 2
=
ε
. (3.69)
Блок-схема измерительной установки для определения ε' и ε" этим методом
приведена на рис. 31.
T 0 C → ∞ [67].
      2) Изучают поглощение и отражение света жидкостями.
     3) Рассчитывают ε ∞ теоретически, зная молекулярные параметры исследуемого
объекта.
       4) Для некоторых (неполярных) веществ выполняется соотношение Максвелла
ε ∞ ≅ n 2 что значительно упрощает расчеты.
      5) Имея измеренные ε ′ и ε ′′ на разных частотах, строят диаграмму Коула-Коула
и, интерполируя кривую на ось абсцисс, находят ε ∞ .
     Во всех перечисленных случаях экспериментальные методы имеют высокую
погрешность и некоторые недостатки, описанные в [67].

              3.4. Методы, использующие волны в свободном пространстве

     Рассмотренные выше методы широко применяются в сантиметровом диапазоне, но с
уменьшением длины волны до миллиметрового диапазона и, в особенности, на
коротковолновом участке миллиметрового диапазона распространены методы,
использующие       волны       в    свободном     пространстве.      Теория метода,
экспериментальные системы подробно описаны в книге [235] и статьях [236—241]. В этих
методах для определения диэлектрической проницаемости используется оптическая
характеристика диэлектрика, т.е. комплексный показатель преломления:

                                   n* = n − jk ,         (3.66)

где п* - показатель преломления диэлектрика с потерями; k - коэффициент
поглощения.
     Для немагнитных веществ (μ =1) скорость распространения электромагнитной
волны в среде связана с комплексной диэлектрической проницаемостью среды
выражением:

                                           c
                                     v=         ,       (3.67)
                                           ε*

где с - скорость света в пустоте. Следовательно,

                                          c
                                   n* =     = ε* .           (3.68)
                                          v


     Так как ε * = ε ′ − jε ′′ , из уравнений (3.49) и (3.51) имеем:


                             ε ' = n 2 − k 2 , ε " = 2nk .       (3.69)

     Блок-схема измерительной установки для определения ε' и ε" этим методом
приведена на рис. 31.




                                                                                  91