Definicja polaryzowalności elektronowej

Definicja polaryzowalności elektronowej
Dielektryk umieszczony w polu elektrycznym polaryzuje się. Zjawisko polegające na pojawieniu się ładunków elektrycznych na powierzchni dielektryka nazywamy polaryzacja elektryczna. Ładunki indukowane nie są swobodne i wytwarzają w dielektryku pole o kierunku przeciwnym do kierunku pola zewnętrznego tzw. pole depolaryzacji.
a)kondensator płaski (próżniowy);
P = 0
D - gęstość strumienia elektrycznego;
b) kondensator płaski z dielektrykiem;
P = -σp
W kondensatorze pojawiają się dodatkowe „ładunki związane” z polaryzacją P. Są one związane przez dipole/
Dipol elektryczne: jest układem dwóch jednakowych co do wartości ładunków elektrycznych ale o przeciwnych znakach, znajdujących się w odległości L która jest mniejsza niż odległość do punktów gdzie wyznaczane jest pole tego rozkładu.
Obraz molekularny:
Układ ładunków w materii (atomy: + jądra, - chmura elektronów) zaburzą się po przyłożeniu zew. Pola elektrycznego. Powstanie efektywny moment dipolowy:
polaryzacja elektronowa
ef. pola
Pole wew.(lokalne) różni się od pola zew. (jedynie dla gazów rozrzedzonych możemy przyjąć że jest takie samo). W ciałach stałych należy uwzględnić oddziaływanie otoczenia na drobiny dielektryka.
Pole elektryczne składa się z pola zew. E i pola pochodzącego od polaryzacji P.
N - koncentracja dipoli w m3
Mechanizmy polaryzacji - klasyfikacja
Rodzaje polaryzacji:
1)elektronowa:
Polega na deformacji zew. Powłoki elektronowej otaczającej jądro:
-promień jądra
- występuje we wszystkich dielektrykach;
- nie zależy od temperatury;
- nie zależy od częstotliwości (do ultrafioletu, powyżej rezonans);
- poza zakresem rezonansu brak strat energii; - czas powstawania: od 10^-14 do 10^-13 s
2)jonowa (atomowa):
Występuje w dielektrykach w których występują wiązania jonowe. Polega na zniekształceniu siatki krystalicznej wywołane polem elektrycznym.
- zależy od temperatury (εr rośnie gdy wzrasta T, bo zmniejszają się siły wiązań jonowych);
- nie zależy od częstotliwości (do podczerwieni, powyżej rezonans) - poza zakresem rezonansu brak strat energii;

(…)

…, powyżej rezonans) - poza zakresem rezonansu brak strat energii; - czas powstawania: od 10^-13 s
Polaryzacje (1) i (2) mają charakter sprężysty.
3)dipolowa
Występują w takich dielektrykach w których występują trwałe momenty dipolowe. Po przyłożeniu zew. pola elektrycznego dipole podlegają orientacji. Jeśli pole będzie przemienne to orientacja będzie zależała od częstotliwości
- czas relaksacji zależy…
... zobacz całą notatkę