Понятие поляризации.
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, или молекула бензола. Во втором случае в молекуле образуются области с положительным и отрицательным зарядом.
Поляризацией называется смещение под действием электрического поля связанных в атомы, молекулы, кристаллы зарядов вещества.
В неполярной молекуле под действием поля происходит смещение электронных оболочек. Возникает дипольный момент у молекулы, молекула поляризуется.
Диэлектрики, состоящие из неполярных молекул называются неполярными диэлектриками.
Виды поляризации: Атомная (электронная) у
неполярных диэлектриков
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловая |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Упругая |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
(релаксационная) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Виды поляризации:
Ионная
Na+ |
Cl- |
Cl- |
Na+ |
Cl- |
Na+ |
Na+ |
Cl- |
|
|
|
|
Упругая |
|
Тепловая |
|
(релаксационная)
Виды поляризации: Ориентационная
Если в молекуле можно выделить направление, с одной стороны можно расположить положительные заряды, а с другой стороны -
отрицательные, то такая молекула называется полярной или
дипольной.
Тепловая
(релаксационная)
Виды поляризации:
Миграционная
Тепловая
(релаксационная)
Виды поляризации:
Вид поляризации |
Смещение частиц |
Время установления, с |
|
Концентрация |
|
|
в поле 10кВ/м |
|
|
частиц в 1 куб метре |
|
|
|
|
|
|
|
Упругая |
10-15 м |
10-12…10-16 |
|
1028 |
|
(смещения) |
|
1/м3 |
|||
|
|
|
|
|
|
Тепловая |
|
|
|
|
|
(релаксационная) |
10-9 м |
|
|
|
|
(прыжковая) |
10-6…10-10 |
|
1025 |
|
|
|
|
|
1/м3 |
||
Миграционная |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
(объемно- |
10-3 м |
|
|
|
|
зарядная) |
104…10-4 |
|
1023 |
|
|
|
|
|
1/м3 |
||
Дипольный момент 
молекулы является вектором, направленным от отрицательного к положительному заряду. Численно он равен произведению расстояния между зарядами на модуль заряда.
Поляризация за счет смещения электронов называется электронной или атомной.
Возникающий дипольный момент невелик. Диэлектрическая проницаемость неполярных жидкостей и твердых диэлектриков также невелика, она не превышает 3.
Диэлектрики, состоящие из неполярных молекул называются неполярными диэлектриками.
На рисунке показан механизм поляризации неполярных однородных диэлектриков.
В полярной молекуле под действием поля происходит поворот диполя в направлении напряженности электрического поля. В этом случае, в зависимости от значения дипольного момента молекулы и концентрации молекул поляризация может быть значительной. Для жидкостей и твердых диэлектриков с дипольной поляризацией диэлектрическая проницаемость достигает примерно 100 и даже больше.