Что такое Поляризуемость

Поляризуемость в Энциклопедическом словаре:

Поляризуемость — способность атомов, ионов и молекул в электрическом полеE приобретать дипольный момент p: p =?E. Коэффициент пропорциональности ?также называют поляризуемостью.

Определение слова «Поляризуемость» по БСЭ:

Поляризуемость — атомов, ионов и молекул, способность этих частиц приобретать дипольный момент p (см. Диполь) в электрическом поле Е. Появление p обусловлено смещением электрических зарядов в атомных системах под действием поля Е. такой индуцированный момент p исчезает при выключении поля (понятие П. не относят, как правило, к частицам, обладающим постоянным дипольным моментом, например к полярным молекулам).
В относительно слабых полях зависимость p от Е линейная:
p = &alpha.Е,
где &alpha. имеет размерность объёма и является количественной мерой П. (её также называют П.). Для некоторых молекул значение П. может зависеть от направления Е (анизотропная П.). В сильных электрических полях зависимость р (Е) перестаёт быть линейной.
В формуле (1) E — электрическое поле в месте нахождения частицы — т. н. локальное поле. для изолированной частицы (например, молекулы разреженного газа) оно совпадает с внешним полем Евнеш. в жидкости или кристалле к Евнеш добавляются поля Евнутр, создаваемые окружающими данную частицу другими заряженными частицами.
При включении поля момент p появляется не мгновенно, время установления &tau. момента p зависит от природы частиц и окружающей среды. Статическому полю отвечает статическое значение П. В переменном, например изменяющемся по гармоническому закону, поле П. зависит от его частоты &omega. и времени установления &tau..
При достаточно низких &omega. и коротких &tau. момент p устанавливается синфазно с изменениями поля и П. совпадает со статической П. При очень высоких &omega. или больших &tau. момент p может вообще не возникать (частица «не чувствует» присутствия поля, П. нет).
В промежуточных случаях (особенно при &omega. &#x2245. 1/&tau.) наблюдаются явления дисперсии и поглощения.
Различают несколько видов П. Электронная П. обусловлена смещением в поле Е электронных оболочек относительно атомных ядер. ионная П. (в ионных кристаллах) — смещением в противоположных направлениях разноимённых ионов из положения равновесия. атомная П. обусловлена смещением в поле Е атомов разного типа в молекуле (она связана с несимметричным распределением в молекуле электронной плотности). Температурная зависимость этих видов П. слабая: с ростом температуры П. несколько уменьшается.
В физике твёрдых и жидких диэлектриков под П. понимают среднюю П. (поляризацию P, рассчитанную на 1 частицу и приходящуюся на единицу поля: &alpha. = P/EN, где N — число частиц). П. полярных диэлектриков называется ориентационной. Поляризация диэлектриков при скачкообразных переходах его частиц из одного возможного состояния в другое под действием поля Е можно описывать, вводя релаксационную П. Характерной особенностью этих видов П. является их резкая зависимость от температуры.
В литературе по физике диэлектриков иногда называют П. коэффициент пропорциональности &chi. между P и Е: Р = &chi. Е, т. е. диэлектрическую восприимчивость.
Понятие П. получило большое применение в физике диэлектриков, молекулярной физике и физической химии. Для относительно простых систем связь между П. и макроскопическими характеристиками вещества описывается, например для электронной П., ЛоренцЛоренца формулой или Клаузиуса — Моссотти формулой, а с учётом ориентационной П. — формулой Ланжевена — Дебая. С помощью этих (и подобных им) формул можно экспериментально определять П. Понятие П. применяется для объяснения и исследования ряда оптических явлений: поляризации света, рассеяния света, оптической активности, комбинационного рассеяния света, особенно в системах из многоатомных молекул (в частности, белков).
Лит.: Сканави Г. И., физика диэлектриков (область слабых полей), М. — Л., 1949. Фрёлих Г., Теория диэлектриков, пер. с англ., М., 1960. Волькенштейн М. В., Строение и физические свойства молекул, М. — Л., 1955.
А. А. Гусев.



Рубрики П