2. Деформационная поляризация.
Электронная поляризация представляет собой упругое смещение и деформацию электронных оболочек атомов и ионов. Время установления электронной поляризации ничтожно мало (около 10"15 с). Диэлектрическая проницаемость вещества с чисто электронной поляризацией численно равна квадрату показателя преломления света n. Смещение и деформация электронных орбит атомов или ионов не зависит от температуры, однако электронная поляризация вещества уменьшается с повышением температуры в связи с тепловым расширением диэлектрика и уменьшением числа частиц в единице объема. Изменение диэлектрической проницаемости диэлектрика с электронной поляризацией при изменении температуры обусловливается лишь изменением его плотности. Электронная поляризация наблюдается у всех видов диэлектриков и не связана с потерей энергии. Ионная поляризация характерна для твердых тел с ионным строением и обусловливается смещением упругосвязанных ионов. С повышением температуры она усиливается в результате ослабления упругих сил, действующих между ионами, из-за увеличения расстояния между ними при тепловом расширении. Время установления ионной поляризации около 10"13 с
3. Релаксационная поляризация.
Релакс. поляризация - поляризация, соверш. не мгнов., а нарастающ. и убывающ. замедленно и сопровожд. рассеянием эн-и в диэл-ке, т.е. его нагреванием.
Дипольно-релакс. поляризация связана с тепл. движ-ем частиц. Дипольные мол-ы, наход. в хаотич. движ-и, частично ориент. под действ. поля, что и явл. причиной поляризации. Диполн.-релакс. поляризация возможна, если мол-ные силы не препятств. диполям ориент. вдоль поля. Поворот диполей в напр-и поля в вязкой среде требует преодол-я нек. сопр-я, а поэтому диполн. поляризация связана с потерями эн-и. Промежуток времени, в течение которого упорядоченность ориентированных полем диполей после его снятия уменьшится вследствии теплового движения в 2,7 раза по сравнению с первоначальным значением , называют временем релаксации. Имеет место в полярн. газах. и жидкостях.
Ионно-релакс. поляризация набл. в неорг. стеклах и в нек. ионных кристаллич. неорг. в-вах с неплотн. упаковкой ионов. В этом случае слабо связан. ионы в-ва под возд-ем внешн. эл. поля среди хаотич. тепл. движ-я смещ. в напр-и поля. После снятия поля постепенно ослабевает по e-закону, а с повыш тем-ры-заметно уилив.
Электр.-релакс. поляризация возн. вследствие возбужд-я тепл. энерг-ей избыточн. эл-нов или дырок. Хар-на для диэл-ков с высоким пок-лем преломл-я, большим внутр. полем и эл. электропроводн-тью.
4. Как влияет температура на поляризацию диэлектриков.
О явлениях, обусловленных поляризацией, можно судить по значению диэлектрической проницаемости, а также угла диэлектрических потерь. Для того чтобы выяснить как влияет температура на поляризацию диэлектриков, нужно выяснить как влияет температура на диэлектрическую проницаемость.
При электронной поляризации изменение диэлектрической проницаемости диэлектрика с электронной поляризацией при изменении температуры обуславливается лишь изменением его плотности. Диэлектрическая проницаемость слабо зависит от Т, уменьшаясь при повышении Т вследствие теплового расширения вещества, т.е. уменьшения количества поляризующихся молекул в единице объема. Ионная поляризация с повышением температуры поляризация усиливается в результате ослабления упругих сил, действующих между ионами, из-за увеличения расстояния между ними при тепловом расширении. Дипольно-релаксационная поляризация связана с тепловым движением частиц. Дипольная поляризация возможна, если молекулярные силы не препятствуют диполям ориентироваться вдоль поля. С увеличением Т молекулярные силы ослабляются, что должно усиливать поляризацию, однако в то же время возрастает энергия теплового движения молекул, что уменьшает ориентирующее влияние поля. Поэтому с увеличением Т дипольная поляризация сначала возрастает( пока ослабление молекулярных сил сказывается сильнее, чем возрастание хаотического теплового движения), а затем, когда хаотическое движение становится интенсивнее, дипольная поляризация с ростом Т начинает падать
.
неполярные
полярные