32.Теорія електронної поляризації газів (класична)

Являє собою пружне зміщення і деформацію електронних оболонок атомів та іонів. Центр орбіти електрона зміщується на відстань, що залежить від напруженості поля E і резонансної частоти атома. Час встановлення електронної поляризації мізерно малий (близько10-15с), тому електронну поляризацію умовно називають миттєвою: запізнювання поляризації по відношенню до зміни електричного поля не спостерігається. Електронна поляризація відбувається без втрат енергії (ніби пружна деформація), в діелектрику є тільки ємнісна складова струму. Поляризація частинок при електронній поляризації не залежить від температури, а діелектрична проникність зменшується з підвищенням температури у зв'язку з тепловим розширенням діелектрика і зменшенням числа частинок в одиниці об'єму.

При електронній поляризації під дією зовнішнього поля E ядро атому зміщується відносно центу від’ємних зарядів, при цьому атом набуває дипольного моменту р. Зміщення ядра припиняється ,коли сили,що виникають при зміщенні, будуть компенсувати сили, які діють на заряди зовнішнього поля: р=β*E ,де β- поляризованість атому. Тому вектор поляризації: Р=р*N= β* N* E=α* E, де α== β* N, N- концентрація атомів, ε=1+4π *α=1+4π* β* N. Розглянемо β: теоретичний розрахунок дає для атому водню,представлений моделлю βR30,15*10-24, де =const=3e/4π R3-густина заряду електронної хмарки. Можна також розглядати цю задачу, як задачу,де електрон з масою m буде коливатися з частотою ω0. Наявність внутрішніх сил,що протидіють, та зовнішніх сил створює умови для виникнення гармонічних коливань: β= e/sin ω02.

33.Теорія іонної поляризації газів (класична)

У зовнішньому електричному полі позитивні іони кристалічної гратки зміщуються у напрямі напруженості поля Е, а негативні — проти. Внаслідок цього відбува­ється певна деформація кристалічної гратки або, як часто говорять, рішення позитивної і негативної підграток, що зумовлює виник­нення дипольних моментів, тобто поляризацію діелектриків. Таку - поляризацію називають іонною.

Теорію іонної поляризації будують аналогічно теорії поляризації неполярних діелектриків. Характерна для твердих тіл з іонною будовою і зумовлена зміщенням пружно пов'язаних іонів на відстані в межах кристалічної решітки. Спостерігається у твердих тілах з іонними кристалічними гратками. Зсув струмів відбувається на малих відстанях за рахунок пружної деформації решітки. Усуненню іонів під дією поля перешкоджають пружні сили хімічного зв'язку. Зсув двох різнойменно заряджених іонів призводить до появи елементарного електричного моменту. Сума таких елементарних моментів, що припадають на одиницю об’єму, визначає іонний внесок у поляризація діелектрика.

З підвищенням температури відстані між іонами внаслідок теплового розширення матеріалу збільшуються. У більшості випадків це супроводжується послабленням сил пружного зв'язку і зростання поляризації діелектрика. Час встановлення іонної поляризації - близько 10-13с.До іонних кристалів належить велика група твердих діелектриків, в яких переважають гетерополярні (кулонівські) сили взаємодії між частинками. Це лужно-галоїдні кристали, а також слюда, кварц, мар­мур.

Зауважимо, що реальні зв'язки частинок у кристалах найчастіше змішані. Розглядаючи іонні кристали, інколи не можна нехтувати в них ковалентним, молекулярним або водневим зв'язком атомів. Проте треба завжди мати на увазі, що переважає в них іонний зв'язок. В іонних кристалах електронна пружна деформація є слабкою порівняно зі зсувом катіонних та аніонних підграток.