的物质加热。水的电容率的虚值部分（吸收指数）有两个最大值，一个位于微波频率区域另一个位于远紫外线（UV）频率区域，这两个共振频率都高于微波炉的操作频率。中间频率区域高过促使转动的频率区域，又远低于能够直接影响电子运动的频率区域，能量是以共振的分子振动形式被吸收。对于水介质，这是吸收指数开始显著地下降的区域，吸收指数的最低值是在蓝光频率区域（可见光谱段），这就是为什么日光不会伤害像眼睛一类的含水生物组织的原因。在高频率区域（像远紫外线频率或更高频率），分子无法弛豫。这时，能量完全地被原子吸收，因而激发电子，使电子跃迁至更高能级，甚至游离出原子。拥有这频率的电磁波会导致电离辐射。3、分子偶极矩的测量原理前面讨论的都是电介质的宏观参数和特性，如何将这些宏观物理量与物质的微观性质联系起来，进而获得这些微观物理量，是需要考虑的问题。分子结构可以被看成是由电子和分子骨架所构成。由于其空间构型各异，其正负电荷中心可以重合，也可以不重合，前者称为非极性分子，后者称为极性分子，分子的极性可用偶极矩来表示。两个大小相等符号相反的电荷系统的电偶极矩的定义为u=q.r式中是两个电荷中心间距矢量，方向是从正电荷指向负电荷：9为电荷量。一个电子的电荷为e=1.60217733x10-19C=4.803046581x10-1e.s.u而分子中原子核间距的数量级为1A=10-"0m=10cm，由此计算出的偶极矩数值为μ=4.803046581×10-18e.s.u.·cm= 4.803046581 Debye=1.60217733 ×10-29C·m偶极矩的静电制单位是德拜（Debye，符号D)，1D=1x10-18e.s.u·cm=3.333572221x10-30C.m。由于分子中电荷分离的数值小于一个电子电荷，因此分子的偶极矩的数量级为10-3°C·m。电介质分子处于电场中，电场会使非极性分子的正负电荷中心发生相对位移而变得不重合，也会使极性分子的正负电荷中心间距增大，这些作用都导致分子产生附加的偶极矩，称
的物质加热。水的电容率的虚值部分（吸收指数）有两个最大值，一个位于微波频率区域， 另一个位于远紫外线 (UV) 频率区域，这两个共振频率都高于微波炉的操作频率。 中间频率区域高过促使转动的频率区域，又远低于能够直接影响电子运动的频率区域， 能量是以共振的分子振动形式被吸收。对于水介质，这是吸收指数开始显著地下降的区域， 吸收指数的最低值是在蓝光频率区域（可见光谱段），这就是为什么日光不会伤害像眼睛一 类的含水生物组织的原因。 在高频率区域（像远紫外线频率或更高频率），分子无法弛豫。这时，能量完全地被原 子吸收，因而激发电子，使电子跃迁至更高能级，甚至游离出原子。拥有这频率的电磁波会 导致电离辐射。 3、分子偶极矩的测量原理 前面讨论的都是电介质的宏观参数和特性，如何将这些宏观物理量与物质的微观性质联 系起来，进而获得这些微观物理量，是需要考虑的问题。 分子结构可以被看成是由电子和分子骨架所构成。由于其空间构型各异，其正负电荷中 心可以重合，也可以不重合，前者称为非极性分子，后者称为极性分子，分子的极性可用偶 极矩来表示。两个大小相等符号相反的电荷系统的电偶极矩的定义为 q r = 式中 r 是两个电荷中心间距矢量，方向是从正电荷指向负电荷； q 为电荷量。 一个电子的电荷为 1.60217733 10 4.803046581 10 . . . 19 10 e C e su − − = = 而分子中原子核间距的数量级为 A m cm 10 8 1 10 10 − − = = ，由此计算出的偶极矩数值为 C m e s u cm Debye = = = − − 2 9 1 8 1.60217733 10 4.803046581 10 . . . 4.803046581 偶极矩的静电制单位是德拜（Debye，符号 D）， D = e s u cm = Cm −18 −30 1 1 10 . . . 3.333572221 10 。由于分子中电荷分离的数值小于一个 电子电荷，因此分子的偶极矩的数量级为 Cm −30 10 。 电介质分子处于电场中，电场会使非极性分子的正负电荷中心发生相对位移而变得不重 合，也会使极性分子的正负电荷中心间距增大，这些作用都导致分子产生附加的偶极矩，称
为诱导偶极矩，这种现象称为分子的变形极化。用平均诱导偶极矩户诱导来表示分子变形极化的程度，在中等电场下(26-6)亢诱导=α,Elocal式中Elocal为作用于个别分子上的电场强度，αp为变形极化率。因为变形极化产生于两种因素：分子中电子相对于核的移动和原子核间的微小移动，所以有=α+α式中αα分别为电子极化率和原子极化率。设n为单位体积中分子的个数，根据电极化强度的概念，其大小为P=nji诱导=nαpElocal当计算这方程式时，必须先知道在分子位置的电场，称为“局域电场”Elocal。介电质内部的微观电场Emicro，从一个位置到另外位置，其变化可能会相当剧烈，在电子或质子附近，电场很大，距离稍微远一点，电场呈平方反比减弱。所以，很难计算这么复杂的电场的物理行为。幸运地是，对于大多数计算，并不需要这么详细的描述。所以，只要选择一个足够大的区域（例如，体积为V、内中含有上千个分子的圆球体S）来计算微观电场的平均值Emacro，就可以足够准确地计算出其物理行为Emaro=mcod'r对于稀薄电介质，分子与分子之间的距离相隔很远，邻近分子的贡献很小，局域电场可以近似为Emicro ~ Emacro但对于致密电介质，分子与分子之间的距离相隔很近，邻近分子的贡献很大，必须将邻近分子的贡献E，考虑进去Elocal = Emacro + E,因为Emacr。已经包括了电极化所产生的电场（称为“去极化场"）E，，为了不重复计算，在计算E,时必须将邻近分子的真实贡献Emer减掉去极化场E
为诱导偶极矩，这种现象称为分子的变形极化。用平均诱导偶极矩 诱导 来表示分子变形极 化的程度，在中等电场下 DElocal 诱导 = （26-6） 式中 Elocal 为作用于个别分子上的电场强度， D 为变形极化率。因为变形极化产生于两种 因素：分子中电子相对于核的移动和原子核间的微小移动，所以有 D =E + A 式中 E 、 A 分别为电子极化率和原子极化率。 设 n 为单位体积中分子的个数，根据电极化强度的概念，其大小为 P n n DElocal = 诱导 = 当计算这方程式时，必须先知道在分子位置的电场，称为“局域电场” Elocal 。介电质 内部的微观电场 Emicro ，从一个位置到另外位置，其变化可能会相当剧烈，在电子或质子附 近，电场很大，距离稍微远一点，电场呈平方反比减弱。所以，很难计算这么复杂的电场的 物理行为。幸运地是，对于大多数计算，并不需要这么详细的描述。所以，只要选择一个足 够大的区域（例如，体积为 V' 、内中含有上千个分子的圆球体 S）来计算微观电场的平均 值 Emacro ，就可以足够准确地计算出其物理行为 = S 3 ' ' 1 E d r V Emacro micor 对于稀薄电介质，分子与分子之间的距离相隔很远，邻近分子的贡献很小，局域电场可以近 似为 Emicro Emacro 但对于致密电介质，分子与分子之间的距离相隔很近，邻近分子的贡献很大，必须将邻近分 子的贡献 E1 考虑进去 Elocal Emacro E1 = + 因为 Emacro 已经包括了电极化所产生的电场（称为“去极化场”） Ep ，为了不重复计算，在 计算 E1 时必须将邻近分子的真实贡献 Enear 减掉去极化场 Ep