ВУЗ:
Составители:
x - взаимное смещение "центров" суммарных зарядов.
Дипольный момент молекулы
P
Qx
является вектором, направленным от
отрицательного заряда к положительному. Модуль дипольного момента
P
Qx
равен произведению расстояния между зарядами на модуль заряда.
В неполярных молекулах эти центры совпадают, поэтому их дипольный
момент равен нулю. Молекулы веществ, состоящие из однотипных атомов
(например, газы H
2
, O
2
, N
2
и др.) симметричны и поэтому неполярны. Молекулы
веществ, состоящие из двух разнотипных атомов, всегда полярные. Если же
разнотипных атомов в молекуле три и более, то молекула может быть как
полярной, так и неполярной. Например, молекула углекислого газа, состоящая из
трёх разнотипных атомов (СО
2
→ О-С-О) симметрична и неполярна. Это
остаётся справедливым и для молекулы ацетилена (C
2
H
2
). Молекулы H
2
O и NH
3
имеют несимметричное строение, поэтому проявляют полярные свойства.
Особую группу материалов составляют вещества, молекулы которых имеют
ионную связь (NaCl, KCl, KBr и др.). Их кристаллические решётки представляют
собой систему знакочередующихся узлов - ионов. В таких решётках нельзя
выделить отдельную молекулу, а саму решетку следует рассматривать в виде
двух подрешеток, вставленных друг в друга.
Как известно,
молекулы состоят из атомов, окруженных электронными
оболочками. При этом электроны могут равномерно распределяться по
молекуле, а могут и концентрироваться на каких-либо атомах. В первом случае
говорят, что молекула неполярная. Пример - молекула водорода или атом гелия.
Во втором случае в молекуле образуются области с положительным и
отрицательным зарядами. Если в молекуле
можно выделить направление, вдоль
которого с одной стороны можно расположить положительные заряды, а с другой
стороны
- отрицательные, то такая молекула является полярной или дипольной.
В полярной молекуле под действием поля происходит ориентация диполя в
направлении вектора напряженности. Диэлектрики, состоящие из полярных
молекул, называют полярными диэлектриками
. В этом случае в зависимости от
значения дипольного момента молекулы и концентрации молекул поляризация
может быть значительной.
В неполярной молекуле под действием электрического поля происходит
смещение (деформация) электронных оболочек. В результате этой деформации
возникает индуцированный дипольный момент молекулы, то есть молекула
поляризуется. Поляризация за счет смещения электронов называется
электронной
. Возникающий дипольный момент невелик. Диэлектрики, состоящие
из неполярных молекул, называются неполярными
диэлектриками.
В некоторых твердых диэлектриках может существовать особый вид поляризации –
спонтанная (самопроизвольная), или доменная поляризация. Она существует только в
кристаллах, но далеко не во всех, в аморфных телах ее не бывает. В некоторых веществах
самопроизвольно возникают поляризованные микроскопические области (домены). При этом
происходит смещение положительно заряженных ионов решетки в одну сторону, а
отрицательно заряженных ионов в другую сторону. Микрообласть со спонтанной поляризацией
называется доменом. Суммарный дипольный момент любого образца макроскопических
размеров равен нулю, т.к. дипольные моменты доменов направлены в разные стороны. Если
дипольные моменты доменов хаотически направлены в разные стороны, то такой диэлектрик
называется сегнетоэлектриком.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- …
- следующая ›
- последняя »
