Ионная, электронная и ориентационная поляризации

Ионная поляризация

Решетку ионных кристаллов можно рассмотреть как две вставленные друг в друга решетки, одна из которых образованна положительными, а другая отрицательными ионами. При действии на ионы кристалла внешнего поля обе решетки сдвигаются друг относительно друга, что приводит к поляризации диэлектрика.

Электронная поляризация

	Атом имеет ядро с положительным зарядом, окруженное отрицательными электронами (рис 18.1). В электрическом поле положительные заряды притягиваются в одну сторону, а электроны в другую. «Центр тяжести» отрицательных зарядов сместится, и больше не будет совпадать с положительным зарядом ядра.
Рис. 18.1

Аналогичная ситуация имеет место и с молекулами. Поскольку в электрическом поле происходит фактически смещение электронов, как легких частиц, а ядро почти не смещается, такая поляризация и называется электронной.

Ориентационная поляризация

Если диэлектрик состоит из полярных молекул, то при отсутствии внешнего поля их дипольные моменты ориентированны произвольным образом (из-за тепловых движений). Под действием же внешнего поля дипольные моменты ориентируются преимущественно в направлении внешнего поля (см. лек.17).
Рис. 18.2

Независимо от типа поляризации на проти­воположных концах диэлектрика появляются нескомпенсированные поверхностные связанные заряды (рис. 18.2).

2. Поляризованность. Величина, характеризующая степень поляризации диэлектрика называется поляризованностью . Ее физический смысл – дипольный момент единицы объема:

где - бесконечно малый объем, заключающий точку, в которой определяется поляризованность; - векторная сумма дипольных моментов молекул в этом объеме. (Объем мал по сравнению с объемом диэлектрика, но много больше объема, занимаемого молекулой).

Диэлектрическая восприимчивость вещества.

Как показывает опыт, для большого класса изотропных диэлектриков при не слишком больших напряженностях электрического поля, поляризованность связана с в той же точке соотношением:

æ

где æ - безразмерная величина, называемая диэлектрической восприимчивостью вещества. Эта величина не зависит от , она является характеристикой самого вещества, всегда æ (Существуют однако исключения. Например, для сегнетоэлектриков связь между и нелинейная).

В случае диэлектриков, построенных из полярных молекул, ориентирующему действию внешнего поля противится тепловое движениемолекул, стремящихся разбросать их дипольные моменты по всем направлениям. Для таких диэлектриков диэлектрическая восприимчивость обратно пропорциональна температуре æ .