極化性
編輯極化性通常是指物質在電場作用下獲得與電場成正比的電偶極矩的傾向。 這是所有物質的屬性,考慮到物質是由帶電荷的基本粒子組成的,即質子和電子。 當受到電場時,帶負電的電子和帶正電的原子核受到相反的力并發生電荷分離。 極化性決定了材料的介電常數,以及在高(光)頻率下的折射率。
原子或分子的極化率定義為其感應偶極矩與局部電場的比值; 在結晶固體中,考慮每個晶胞的偶極矩。 請注意,分子看到的局部電場通常不同于外部測量的宏觀電場。 Clausius–Mossotti 關系(下圖)考慮了這種差異,該關系連接體行為(根據電化率 χ = ε r ? 1 {\displaystyle \chi =\ 由于局域場,varepsilon _{r}-1} 具有分子極化率 α {\displaystyle \alpha }。
磁極化率同樣是指磁偶極矩與外部磁場成比例出現的趨勢。 電場和磁極化率決定了結合系統(如分子或晶體)對外部場的動態響應,并提供了對分子內部結構的洞察力。 極化性不應與原子、分子或大塊物質的固有磁偶極矩或電偶極矩相混淆; 這些不依賴于外部場的存在。
電極化率
編輯定義
電極化率是電荷分布(如原子或分子的電子云)因外部電場而偏離其正常形狀的相對趨勢。
極化性的SI單位為C·m2·V?1 = A2·s4·kg?1,cgs單位為cm3。 通常它以 cgs 單位表示,即所謂的極化體積,有時以 ?3 = 10?24 cm3 表示。
其中真空介電常數 ε 0 {\displaystyle \varepsilon _{0}} 為~8.854 × 10?12 (F/m)。 如果以 cgs 為單位的極化率體積表示為 α ′ {\displaystyle \alpha '} 關系通常可以表示(在 SI 中)為 α = 4 π ε 0 α ′ {\displaystyle \alpha =4 pi \varepsilon _{0}\alpha '} 。
單個粒子的極化率通過 Clausius-Mossotti 關系與介質的平均電化率相關:
其中 R = 摩爾折射率, 電子極化率,p = 分子密度,M = 摩爾質量,材料的相對介電常數或介電常數(或以 光學,折射率的平方)。
各向異性或非球形介質的極化性一般不能表示為標量。 將 α {\displaystyle \alpha } 定義為標量意味著施加的電場只能引起平行于場的極化分量,并且 x , y {\displaystyle x,y} 和 z {\displaystyle z} 方向以相同的方式響應施加的電場,如果同一個電場 在 y {\displaystyle y} 方向上應用時,感應極化的幅度相同。
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