Основы диэлектрической спектроскопии. Гусев Ю.А. - 95 стр.

     Методом получения информации о динамических молекулярных свойствах вещества
являются прямые измерения во временной области.
     Соотношение (3.76) показывает, что эквивалентная информация о диэлектрических
свойствах вещества может быть получена по измерениям как в частотной, так и во
временной области.
     Действительно, флуктуации поляризации, вызванные тепловым движением, в случае
линейного отклика имеют такой же характер, как и изменение поляризации под
действием макроскопического электрического поля [284, 293]. Это значит, что можно
приравнять функцию спадания диэлектрической поляризации α(t) к макроскопической
дипольной функции корреляции Г(t):

                                            M(0)⋅ M(t )
                        α( t ) = Г( t ) =                 ,   (3.79)
                                            M(0)⋅ M(0)


где М(t) - макроскопический флуктуационный дипольный момент единицы объема,
равный векторной сумме всех молекулярных диполей; символ < > означает усреднение по
ансамблю. Скорость и закон спадания функции Г(t) непосредственно связаны со
структурой и кинетическими свойствами изучаемого объекта и характеризуют
макроскопические системы.
     Строго говоря, необходимо найти, как связаны между собой φ(t) и Г(t). Однако,
задача установления связи между макроскопической и молекулярной дипольными
корреляционными функциями до сих пор является одной из самых проблематичных в
теории жидких диэлектриков [23, 24, 284, 294].
     Таким образом, экспериментальная функция φ(t) и, следовательно, α(t) и Г(t)
могут быть использованы для получения информации о динамических свойствах
диэлектриков в понятиях дипольной корреляционной функции [284, 294, 23, 24].
     Метод временной спектроскопии базируется на рефлектометрии и в нем
неоднородность коаксиальной линии определяется по изменению формы
тестирующего импульса [285—289]. Пока линия однородна, импульс не
изменяется, но когда в линии введена неоднородность, например диэлектрик,
импульс частично отражается от поверхности воздух-диэлектрик, а часть сигнала
проходит через диэлектрик.
     Качественно форма падающего и отраженного сигналов показаны на рис. 33.




      Рис. 33. Характерная форма сигнала, наблюдаемого в эксперименте временной
диэлектрической спектроскопии; G — сигнал от образца с большой проводимостью.

     Суммарный отраженный от образца сигнал V(t) складывается из двух
составляющих: отражения исходного быстро возрастающего скачка напряжения от
передней поверхности образца V0(t) и сигнала R(t), прошедшего в образец и
отраженного со сдвигом на интервал времени, соответствующий двойному
прохождению сигналом пути от входной поверхности образца до места отражения
сигнала.
     Дальнейший анализ данных основан на рассмотрении связи между падающим

                                                                                95