Физика диэлектриков - 30 стр.

                                        Недостатки теории Онзагера

                 1. используется упрощенная модель молекулы – шар с точечным
                    диполем в центре – на самом деле распределение зарядов в моле-
                    куле имеет более сложный характер;
                 2. совокупность молекул, окружающих данную молекулу, принима-
                    ется за сплошную среду, хотя размер молекулы недостаточен для
                    этого;
                 3. допускается, что связь данной молекулы с соседними молекулами
                    учитывается путем вычисления реактивного поля, направление
                    которого совпадает с направлением дипольного момента, хотя в
                    общем случае это не так.
                 Недостатки теории Онзагера, а, следовательно, и ограниченность ис-
            пользования уравнения, преодолеваются в теории Кирквуда.

                                             Теория Кирквуда

                  Образец диэлектрика сферической формы (А). Область В – сплош-
            ная. Все что за областью В – сплошная среда с диэлектрической проницае-
            мостью ε.
                  Если направление одной из молекул в области В задано, то другие
            молекулы ориентируются при воздействии на них поля центральной моле-
            кулы определенным образом; их ориентацию в пространстве и поле можно
            вычислить. Следовательно, можно вычислить и суммарный момент облас-
            ти В, величина и направление которого будут отличаться от направления и
            величины центральной молекулы. А затем, по аналогии с теорией Онзаге-
            ра, можно вычислить поле полости, если мысленно извлечь шар В и реак-
            тивное поле. Таким образом, главное отличие теории Кирквуда от теории
            Онзагера заключается в том, что отдельная молекула с ее собственным ди-
            польным моментом µ0 заменяется сферической областью с некоторым ре-
            зультирующим моментом. Это позволяет более точно рассчитать значение
            локального поля.
                  Уравнение Кирквуда:
                                   (ε − 1)(2ε + 1) = n  α + µ 0 M 
                                                                  
                                         9ε         3ε 0    3kT 
                  где µ0 – собственный момент молекулы жидкости;
                        М – суммарный электрический момент области В.
                  Уравнение в таком виде позволяет только качественно оценить из-
            менения ε в зависимости от изменения микроскопических параметров, так
            как суммарный момент М области В вычислить достаточно сложно. При
            этом в рамках теории Кирквуда это сделать нельзя, так как это совершенно
            самостоятельная задача. Поэтому было принято дальнейшее упрощение,
            состоящее в следующем:
                  Пусть область В содержит рассматриваемую молекулу и Z ее бли-
            жайших соседей. В этом случае уравнение упрощается и имеет вид:
                                                                                   30

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com