3.克劳修斯-莫索蒂方程 根据 D=8。E+P 得 P=D-8,E=(e1-e%)E =8。(8r-1)E 由 E1oc=E外+E1+P3ε。=E+P/3εo 得 Eo=(8,+2)E/3 设介质单位体积中的极化质点数等于,则又有 P=un =ncEloc 得 (8r-1)/(8,+2)=n0/(38。) 上式为克劳修斯-莫索蒂方程
根据 D= o E+P 得 P =D- o E=( 1- o ) E = o ( r- 1) E 由 Eloc=E外+E1+P /3o=E+P /3o 得 Eloc=( r +2)E/3 设介质单位体积中的极化质点数等于n,则又有 P= n =nEloc 得 ( r -1 )/( r +2 )= n /(3 o ) 上式为克劳修斯-莫索蒂方程 3. 克劳修斯-莫索蒂方程
克劳修斯莫索蒂方程的意义: 建立了可测物理量ε,(宏观量)与质点极化率α(微 观量)之间的关系。 克劳修斯-莫索蒂方程的适用范围: 适用于分子间作用很弱的气体、非极性液体、非极性 固体、具有适当对称性的固体。 从克劳修斯-莫索蒂方程:讨论高介电常数的质点: (8r-1)/(8,+2)=n0/(38。) (8r一1)/(8,+2)-8越大其值越大 介质中质点极化率大,极化介质中极化质点数多,则介质 具有高介电常数
克劳修斯-莫索蒂方程的意义: 建立了可测物理量 r (宏观量)与质点极化率(微 观量)之间的关系。 克劳修斯-莫索蒂方程的适用范围: 适用于分子间作用很弱的气体、非极性液体、非极性 固体、具有适当对称性的固体。 从克劳修斯-莫索蒂方程:讨论高介电常数的质点: ( r -1 )/( r +2 )= n /(3 o ) ( r -1 )/( r +2 )- r越大其值越大 介质中质点极化率大,极化介质中极化质点数多,则介质 具有高介电常数
7.2.3极化机制 极化的基本形式: 第一种:位移式极化-弹性的、瞬间完成的、不消 耗能量的极化。 第二种:该极化与热运动有关,其完成需要一定的时 间,且是非弹性的,需要消耗一定的能量
7.2.3 极化机制 极化的基本形式: 第一种: 位移式极化-弹性的、瞬间完成的、不消 耗能量的极化。 第二种:该极化与热运动有关,其完成需要一定的时 间,且是非弹性的,需要消耗一定的能量
1.电子位移极化 无外电场作用 ⊕ 电子位移极化
1. 电子位移极化 无外电场作用 + E 电子位移极化 ± -
电子位移极化:在外电场作用下,原子外围的电 子云相对于原子核发生相对位移形成的极化。 在交变电场的作用下,可以将其看作一个弹簧振 子,弹性恢复力: -kx 建立牛顿方程:ma=-kw-eEe iot 电偶极矩:u=-ex=Eoe io{1/kWm)2-o2]}e2m 弹性振子的固有频率:o。=(k/m)2 有:μ=0eE1oc 得:a。=[1/(@。2-o2e2m 0→0 ae=e2mo,2(静态极化率)
电子位移极化:在外电场作用下,原子外围的电 子云相对于原子核发生相对位移形成的极化。 在交变电场的作用下,可以将其看作一个弹簧振 子,弹性恢复力: -kx + - 建立牛顿方程: ma= -kx - eEoe it 电偶极矩: = -ex= Eoe it {1/[(k/m)o 2- 2 ]}e2 /m 弹性振子的固有频率 : o=(k/m)1/2 有: = e Eloc 得: e =[1/(o 2- 2 )]e2 /m →0 e =e2 /m o 2 (静态极化率)