物理百科

分子极化

2022-12-29

molecular polarization

简介

把电介质置于外电场中,介质中每一分子都受到一个有效的局域电场Ei的作用,使分子产生感生偶极矩。当Ei不太大时,感生偶极矩μ与电场Ei成正比,即μ=αEi.α称为分子极化率(polarizability),α表示分子在单位场强作用下所感生的偶极矩,它的单位是F·m2.一般,分子极化率是分子各种极化贡献之和

αe是电子极化率,αa是原子(或离子)极化率,αd是取向极化率,αs是空间电荷极化率.严格说来,分子的感生偶极矩和极化率的计算要用到量子力学的理论,这种计算是十分复杂的,故通常采用简化的经典模型来估算.例如电子极化率αe=4πε0a3,与原子半径a的立方成正比,而原子(离子)极化率与电子极化率有相同的数量级.一般来说,电子极化率和原子极化率随着原子半径及价电子数目的增加而增加.另一方面,因为P=NαeEi,当极化粒子的半径a增大时,单位体积内的极化粒子数N却减小,因此,凡是αe/4πε0a3值大的粒子对极化都有较大的贡献.所以为了得到介电常数大的电介质,常常在电介质内加入αe/4πε0α3值大的离子,例如Pb2+、O2-等.

至于取向极化率αd=μ20/3kBT,与介质温度成反比.μ0是极性分子的固有偶极矩.

拓展资料

分子极化率  分子极化作用  分子极化指数  分子极化效应  分子极化效应指数  浓差极化  浓度极化  电极化强度  极化