Физика диэлектриков. Щербаченко Л.А. - 5 стр.

UptoLike

Составители: 

5
Величину
P
r
можно связать с диэлектрической проницаемостью
диэлектрика
ε
.
С другой стороны, электрический момент единицы объёма может
быть вычислен, если известны электрические моменты диполей, обра-
зованных под действием поля. Эти последние могут быть связаны с
молекулярными константами диэлектрика. Таким образом, диэлек-
трическую проницаемость можно связать с молекулярными констан-
тами диэлектрика через электрический момент единицы объёма.
Как уже указывалось выше, процесс поляризации диэлектрика
имеет весьма сложный характер.
Разберём последовательно каждый из отдельных видов поляриза-
ции диэлектрика.
Электронная поляризация смещения в атомах и ионах
Наиболее общей для всех диэлектриков является поляризация сме-
щения зарядов в атомах, ионах или молекулах, из которых построен ди-
электрик. Поляризация смещения может иметь место, вследствие, во-
первых, смещения наиболее слабо связанных (валентных) электронов в
атоме или ионе и, во-вторых, за счёт смещения ионов в молекуле. В тех
случаях, когда диэлектрик построен из ионов (ионный кристалл), поля-
ризация смещения имеет место также и за счёт смещения положитель-
ных ионов относительно отрицательных.
Поляризация смещения устанавливается быстро. Время установ-
ления поляризации электронного смещения сравнимо с периодом све-
товых колебаний и составляет
1514
1010
сек. Время установления поля-
ризации ионного смещения сравнимо с периодом собственных колебаний
иона в положении равновесия и составляет
1312
1010
сек.
Если некоторый атом или ион находится под действием электри-
ческого поля с напряжённостью поля
E
r
, то электроны смещаются
против поля, а ядро в направлении поля. Образуется система, обла-
дающая некоторым дипольным моментом. Этот дипольный момент мы
будем называть наведённым или индуцированным. Он существует только
тогда, когда действует поле. Такое образование дипольного момента в
атоме или ионе носит название электронной поляризации, или поляри-
зации смещения электронных орбит.
Положим, что некоторый заряд
q
связан упругими силами kxf
=
.
Тогда под действием поля он сместится на некоторое расстояние
x
в
направлении поля и будет находиться в равновесии, если
qEkx
=
,
где k коэффициент упругой связи, а
E
r
напряжённость поля. При
этом образуется дипольный момент
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                                 r
                 Величину P можно связать с диэлектрической проницаемостью
            диэлектрика ε .
                 С другой стороны, электрический момент единицы объёма может
            быть вычислен, если известны электрические моменты диполей, обра-
            зованных под действием поля. Эти последние могут быть связаны с
            молекулярными константами диэлектрика. Таким образом, диэлек-
            трическую проницаемость можно связать с молекулярными констан-
            тами диэлектрика через электрический момент единицы объёма.
                 Как уже указывалось выше, процесс поляризации диэлектрика
            имеет весьма сложный характер.
                 Разберём последовательно каждый из отдельных видов поляриза-
            ции диэлектрика.

                      Электронная поляризация смещения в атомах и ионах

                  Наиболее общей для всех диэлектриков является поляризация сме-
            щения зарядов в атомах, ионах или молекулах, из которых построен ди-
            электрик. Поляризация смещения может иметь место, вследствие, во-
            первых, смещения наиболее слабо связанных (валентных) электронов в
            атоме или ионе и, во-вторых, за счёт смещения ионов в молекуле. В тех
            случаях, когда диэлектрик построен из ионов (ионный кристалл), поля-
            ризация смещения имеет место также и за счёт смещения положитель-
            ных ионов относительно отрицательных.
                  Поляризация смещения устанавливается быстро. Время установ-
            ления поляризации электронного смещения сравнимо с периодом све-
            товых колебаний и составляет 10 −14 − 10 −15 сек. Время установления поля-
            ризации ионного смещения сравнимо с периодом собственных колебаний
            иона в положении равновесия и составляет 10 −12 − 10 −13 сек.
                  Если некоторый атом или ион находится   r
                                                                под действием электри-
            ческого поля с напряжённостью поля E , то электроны смещаются
            против поля, а ядро – в направлении поля. Образуется система, обла-
            дающая некоторым дипольным моментом. Этот дипольный момент мы
            будем называть наведённым или индуцированным. Он существует только
            тогда, когда действует поле. Такое образование дипольного момента в
            атоме или ионе носит название электронной поляризации, или поляри-
            зации смещения электронных орбит.
                  Положим, что некоторый заряд q связан упругими силами f = kx .
            Тогда под действием поля он сместится на некоторое расстояние x в
            направлении поля и будет находиться в равновесии, если
                  kx = qE ,
                                                            r
                  где k – коэффициент упругой связи, а E – напряжённость поля. При
            этом образуется дипольный момент



                                                                                    5

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