0299

17.1.1. Dielektryki

Poza gazami i jednorodnymi cieczami, właściwości dielektryczne reprezentują ciała stałe o szerokości strefy wzbronionej na ogół dużo większej niż 2 eV. Ciała stałe bezpostaciowe, które swą nieregularną strukturą przypominają ciecze, są przeważnie także dielektrykami. Z pewnym przybliżeniem teoria pasmowa opracowana dla kryształów stosuje się również do ciał bezpostaciowych. Jednakże tu pasma nie rozciągają się na całe ciało, lecz mają charakter lokalny. Oznacza to, że elektrony mają swobodę ruchu, ale w ograniczonym zakresie.

Całkowity brak, lub nieznaczne stężenie ładunków swobodnych jest przyczyną tego, że dielektryki nie przewodzą prądu elektrycznego. Zewnętrzne pole elektryczne może powodować jedynie niewielkie przesunięcia ładunków związanych. Prowadzi to do polaryzacji dielektryków.

Po umieszczeniu obojętnego atomu w polu elektrycznym następuje przesunięcie środka geometrycznego ładunku ujemnego powłok elektronowych względem dodatniego ładunku jądra. W ten sposób w atomie powstaje indukowany dipol elektryczny, a samo zjawisko nosi nazwę polaryzacji elektronowej (ryc. 17.2a). Przy polaryzacji elektronowej atomy w dielektryku nie zmieniają swych położeń, a ulegają jedynie deformacji ich powłoki.

Obiekt

Ryc. 17.2. Echowanie się w zewnętrznym polu elektrycznym: o — atomu; b — cząsteczki niedipolowcj; c — cząsteczek dipolowych; d — jonów w ograniczonej objętości.

20 — Podstawy biofizyki 305