Постійні диполі

Вiдомо, що деякi молекули є полярними, тобто володiють постiйними диполями. В газах та рiдинах при вiдсутностi результуючого електричного поля диполi орiєнтованi хаотично, так, що сумарний момент в одиницi об’єму дорiвнює нулю. Однак при дії поля молекули мають тенденцiю до розташування по напрямку поля (рис.5.6).

Ze +

q d sin q

-Ze

+

E

Рис.5.6. Постійний диполь

Обертаючий момент такого диполя визначається як:

M = (Z×e×d) ×E×sinq = p_п×E×(1 - cosq),

де p_п – момент постiйних диполiв.

Потенцiйна енергiя W_п диполя в електричному полi дорiвнює iнтегралу обертаючого моменту:

q

W_п = ò p_п×E×sinqdq = p_п×E× (1 - cosq).

W_п = W_пmin при орiєнтацiї диполя в напрямку поля, та W_п = W_пmax при протилежнiй орiєнтацiї.

Поляризацiю, яку утворюють постiйнi диполi, слiд розглядати як орiєнтацiйну поляризацiю, яка залежить вiд температури (з пiдвищенням Т порушується упорядкованiсть розташування диполiв), вiд електричного поля та моменту постiйного диполя:

P_ор = N×p_п²×E/(3×k×T).

Зазначимо, що в твердих тiлах та рiдинах можливiсть виникнення орiєнтовної поляризацii сильно обмежена. Це зумовлено по-перше високою густиною, а вiдповiдно й великою кількістю диполiв в одиницi об’єму; i по-друге, значно бiльш тiсніше розташування атомiв та молекул у твердих тiлах потребує врахування впливу локальних полів (полiв, які утворюються самими диполями).