P1120629 [1024x768]

REFRAKCJA I WYZNACZANIE MOMENTU DIPOLOWEGO

Dielektryk umieszczony w kondensatorze powoduje zmniejszenie natężenia pola elektrycznego i zwiększenie pojemności kondensatora. Przyczyną tych efektów jest powstawanie objętościowego momentu dipolowego, który nazywany jest polaryzacją. Każda substancja umieszczona w polu elektrycznym ulega polaryzacji. Molową polaryzację ogólną określa równanie Clausiusa—Mossotiego:

c

e-\ M °*    e\2 d

O)

= ±tiN _At

gdzie: M — masa molowa cząsteczki, d — gęstość,

e — przenikalność dielektryczna, cc,_v — polaryzowalność ogólna.

Istnieje kilka przyczyn powstawania objętościowego momentu elektrycznego:

1. Najczęstszą przyczyną jest zaburzenie, pod wpływem pola elektrycznego, rozkładu gęstości elektronowej. Jest to przypadek tzw. polaryzacji elektronowej (/*,.).

Pod wpływem pola elektrycznego indukowany jest w każdym atomie moment dipolowy, proporcjonalny do natężenia pola E

I fel = a.E 3    <³>

gdzie cte jest polaryzowalnością elektronową.

2. Innym powszechnym rodzajem polaryzacji jest polaryzacja atomowa lub jonowa. Jest ona rezultatem przemieszczenia się w przestrzeni atomów lub jonów pod wpływem zewnętrznego pola elektrycznego. Powoduje to takie efekty, jak: zmiany kątów walencyjnych, konformacji czy przesunięcia jonów w sieci krystalicznej. W przypadku polaryzacji atomowej stosuje się wzory analogiczne, jak dla polaryzacji elektronowej: P_a = -j-nN_Acx_a

3. Trzeci rodzaj polaryzacji, polaryzacja orientacyjna (/>„,), jest obserwowany w przypadku cząsteczek obdarzonych trwałym momentem dipolowym. Gdy na cząsteczki takie nie działa pole elektryczne, poszczególne dipole skierowane są we wszystkich możliwych kierunkach, a wypadkowy moment dipolowy w jednostce objętości jest równy zeru. Wraz z przyłożeniem pola elektrycznego zachodzą dwa procesy: