Физика диэлектриков. Щербаченко Л.А. - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ИГУ | Иркутск

Составители: 

Рубрика: 

32
их велика (в конденсированных фазах), компенсация действия ближайших
молекул не имеет места. Каждая полярная молекула, ориентируясь под
действием поля, сама ориентирует окружающие молекулы, создавая таким
образом поле реакции. Поэтому для полярных жидкостей поле действия
окружающих молекул
2
E не может быть равно нулю. В двухатомных кри-
сталлах с кубической решёткой (атомной или ионной)
2
E тоже может быть
приближённо положено равным нулю.
Таким образом, вычисления Лоренца дальше определения внут-
реннего поля в неполярных жидкостях и газах, в разряженных полярных
газах и в кубических двуатомных кристаллах не идут. Для всех этих слу-
чаев 0
2
=E , и напряжённость действующего поля полностью определяется
равенством
PEE
ср
π
3
4
+= (47)
Под действующим местным (локальным) полем понимают поле, дей-
ствующее на данную молекулу, атом или ион. Внутренним полем удобно
называть разность между действующим и средним макроскопическим по-
лем. Поле PE π
3
4
1
= часто называют лоренцовым внутренним полем.
Вычисление внутреннего поля
1
E для вышеуказанных случаев можно
произвести и иным, пожалуй, более естественным способом, чем способ,
изложенный выше.
В обзорной статье Френкель и Губанов излагают метод расчёта (дан-
ный Луидблатом) поля, действующего на молекулу при условии, что эта
последняя имеет сферическую симметрию (т.е. для неполярных молекул,
расположенных хаотически).
Принцип указанного метода заключается в том, что из обратного по-
ля, созданного поляризацией всего диэлектрика, равного P
π
4 , вычитается
поле данной молекулы. Эта разность равняется тому полю, которое в сово-
купности с внешним полем
0
E действует на данную молекулу, так как мо-
лекула не может действовать сама на себя.
Результат этих вычислений в точности совпадает с выражением (47).
В тех случаях, когда напряжённость поля, действующего на мо-
лекулу, выражается формулой (47), нетрудно найти связь между поляри-
зуемостью и диэлектрической проницаемостью.
Электрический момент единицы объёма
P
, как мы видели, связан с
поляризуемостью молекул
α
и напряжённостью поля
E
, действующего на
молекулу соотношением:
EnP
α
=
(48)
где
n
– число молекул в единице объёма.
Комбинируя (42), (47) и (48), получим:
E
n
E
n
E
3
4
4
α
π
ε
α
π
+
−
=
или после преобразований
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
            их велика (в конденсированных фазах), компенсация действия ближайших
            молекул не имеет места. Каждая полярная молекула, ориентируясь под
            действием поля, сама ориентирует окружающие молекулы, создавая таким
            образом поле реакции. Поэтому для полярных жидкостей поле действия
            окружающих молекул E 2 не может быть равно нулю. В двухатомных кри-
            сталлах с кубической решёткой (атомной или ионной) E 2 тоже может быть
            приближённо положено равным нулю.
                  Таким образом, вычисления Лоренца дальше определения внут-
            реннего поля в неполярных жидкостях и газах, в разряженных полярных
            газах и в кубических двуатомных кристаллах не идут. Для всех этих слу-
            чаев E 2 = 0 , и напряжённость действующего поля полностью определяется
            равенством
                            4
                   E = Eср + πP                                                    (47)
                            3
                 Под действующим местным (локальным) полем понимают поле, дей-
            ствующее на данную молекулу, атом или ион. Внутренним полем удобно
            называть разность между действующим и средним макроскопическим по-
                             4
            лем. Поле E1 = πP часто называют лоренцовым внутренним полем.
                             3
                  Вычисление внутреннего поля E1 для вышеуказанных случаев можно
            произвести и иным, пожалуй, более естественным способом, чем способ,
            изложенный выше.
                  В обзорной статье Френкель и Губанов излагают метод расчёта (дан-
            ный Луидблатом) поля, действующего на молекулу при условии, что эта
            последняя имеет сферическую симметрию (т.е. для неполярных молекул,
            расположенных хаотически).
                  Принцип указанного метода заключается в том, что из обратного по-
            ля, созданного поляризацией всего диэлектрика, равного 4πP , вычитается
            поле данной молекулы. Эта разность равняется тому полю, которое в сово-
            купности с внешним полем E 0 действует на данную молекулу, так как мо-
            лекула не может действовать сама на себя.
                  Результат этих вычислений в точности совпадает с выражением (47).
                  В тех случаях, когда напряжённость поля, действующего на мо-
            лекулу, выражается формулой (47), нетрудно найти связь между поляри-
            зуемостью и диэлектрической проницаемостью.
                  Электрический момент единицы объёма P , как мы видели, связан с
            поляризуемостью молекул α и напряжённостью поля E , действующего на
            молекулу соотношением:
                  P = nα E                                                    (48)
                  где n – число молекул в единице объёма.
                  Комбинируя (42), (47) и (48), получим:
                        4πnα    4πnα
                   E=        E+      E
                        ε −1      3
                   или после преобразований

                                                                                      32

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

Страницы