2.原子位置上的局部电场Eoc (有效电场) E1oc=E外+E+E2+E3 周围介质的极化作用对作用 于特定质点上的电场贡献。 对于气体质点,其质点间 E2 电外 的相互作用可以忽略,局 十十十 部电场与外电场相同。 对于固体介质,周围介质 的极化作用对作用于特定 作用于介质中质点的内电场 质点上的局部电场有影响
2 . 原子位置上的局部电场Eloc (有效电场) Eloc=E外+E1+E2+E3 + + + + + + + + - - - - - - - + + + --- E E外 1 E2 E3 对于气体质点,其质点间 的相互作用可以忽略,局 部电场与外电场相同。 对于固体介质,周围介质 的极化作用对作用于特定 作用于介质中质点的内电场 质点上的局部电场有影响。 周围介质的极化作用对作用 于特定质点上的电场贡献
假想:有一个特定质点被一个足够大的球体所包围,球 外的电介质可看成连续的介质,同时,球半径比整个介 质小得多。 介质中的其它偶极子对特定质点的电场贡献分为两部分: 球外介质的作用E1十E,和球内介质的作用E3 球外介质的作用电场:设想把假想的球挖空,使球外 的介质作用归结为空球表面极化电荷作用场(洛伦兹 场)E,和整个介质外边界表面极化电荷作用场E,之和。 E,的计算: 对于平板其值为束缚电荷在无介质存在时形成的电场: 由 P=Q1/A=8E1 得: E1=P/8
球外介质的作用电场:设想把假想的球挖空,使球外 的介质作用归结为空球表面极化电荷作用场(洛伦兹 场) E2和整个介质外边界表面极化电荷作用场E1之和。 对于平板其值为束缚电荷在无介质存在时形成的电场: 由 P= Q1 /A= εoE1 得: E1 = P / εo E1的计算: 假想:有一个特定质点被一个足够大的球体所包围,球 外的电介质可看成连续的介质,同时,球半径比整个介 质小得多。 介质中的其它偶极子对特定质点的电场贡献分为两部分: 球外介质的作用E1 +E2和球内介质的作用E3
洛伦兹场E,的计算: rsin 十 空腔表面上的电荷密度:一Pcos0 黑环所对应的微小环球面的表面积dS: dS=2πrsin0rd0 dS面上的电荷为:dq=一Pcos0dS
洛伦兹场E2的计算: r O + - P dθ rsinθ 空腔表面上的电荷密度: -P cosθ 黑环所对应的微小环球面的表面积dS: dS=2πrsinθ rdθ dS面上的电荷为: dq= -P cosθdS θ
根据库仑定律:dS面上的电荷作用在球心单位正电 荷上的P方向分力dF: dF=-(-PcosedS/4r2)cos0 由 qE-F 1XE=F E=F dE=Pc0s20dS/4πe.r2=(2πrsin0rd0)Pcos20/4πe.r2) =Pcos20 sin0 /2s r2 do 整个空心球面上的电荷在O点产生的电场为: dE由0到π的积分 洛伦兹场E2: E2=P3e
根据库仑定律:dS面上的电荷作用在球心单位正电 荷上的P方向分力dF: dF= -(-PcosθdS/4πεo r2 ) cosθ 由 qE=F 1×E=F E=F dE= Pcos2θdS/4πεo r2 = (2πrsinθ rdθ)(Pcos2θ/4πεo r2 ) =Pcos2θ sinθ /2εo r2 dθ 整个空心球面上的电荷在O点产生的电场为: dE由0到π的积分 洛伦兹场E2 : E2 = P /3εo
E3为只考虑质点附近偶极子的影响,其值由晶体 结构决定,已证明,球体中具有立方对称的参考 点位置,如果所有原子都可以用平行的点型偶极 子来代替,则E3=0。 Eoc=E外+E1+P/3ε。=E+P/3ε
E3为只考虑质点附近偶极子的影响,其值由晶体 结构决定,已证明,球体中具有立方对称的参考 点位置,如果所有原子都可以用平行的点型偶极 子来代替,则E3 =0。 Eloc=E外+E1+P /3εo=E+P /3εo