Moleküllerin dielektrik özellikleri kavramı. Moleküllerin polarizasyonu

Şimdi kalıcı dipol momentine sahip bir molekülü düşünün p 0,örneğin bir su molekülü. yokluğunda elektrik alanı bireysel dipoller farklı yönlere işaret eder, dolayısıyla birim hacim başına toplam moment sıfıra eşit. Ancak bir elektrik alanı uygularsanız hemen iki şey olur: Birincisi, elektronlara etki eden kuvvetler nedeniyle ek bir dipol momenti indüklenir; bu kısım, polar olmayan molekül için bulduğumuz elektronik polarizasyonla aynı sonucu verir. Çok hassas bir çalışmada bu etkinin elbette dikkate alınması gerekir ancak şimdilik bunu göz ardı edeceğiz. (Her zaman en sona eklenebilir.) İkincisi, elektrik alanı bireysel dipolleri hizalama eğiliminde olup birim hacim başına net bir tork yaratır. Gazın tüm dipolleri sıralansaydı polarizasyon çok büyük olurdu ama bu olmuyor. Sıradan sıcaklıklarda ve alan kuvvetlerinde, termal hareketleri sırasında moleküller arasındaki çarpışmalar, onların düzgün bir şekilde sıralanmasına izin vermez. Ancak yine de bir miktar hizalanma ve dolayısıyla hafif bir kutuplaşma meydana geliyor (Şekil 11.2). Ortaya çıkan polarizasyon yöntemler kullanılarak hesaplanabilir istatistiksel mekanik, Bölüm'de anlatılmıştır. 40 (sayı 4).

Bu yöntemi kullanmak için elektrik alanındaki dipolün enerjisini bilmeniz gerekir. Bir elektrik alanında p 0 momentine sahip bir dipol düşünelim (Şekil 11.3). Pozitif bir yükün enerjisi qφ (1) ve negatif bir yükün enerjisi -qφ (2)'dir. Buradan dipol enerjisini alıyoruz

burada θ, p 0 ile E arasındaki açıdır. Beklenebileceği gibi, dipoller alan boyunca sıralandığında enerji azalır. Şimdi istatistiksel mekanik yöntemlerini kullanarak dipollerin ne kadar güçlü bir şekilde sıralandığını bulacağız. Ch'de. 40 (sayı 4) yapabileceğimizi gördük termal denge potansiyel enerjiye sahip moleküllerin bağıl sayısı sen orantılı olarak

Nerede sen (x, y,z) — konumun bir fonksiyonu olarak potansiyel enerji. Aynı argümanları kullanarak şunu söyleyebiliriz: Eğer potansiyel enerji bir fonksiyon olarak açı(11.14) formuna sahipse, bu durumda başına θ açısındaki molekül sayısı birim başınakatı açı, exp ile orantılı (- U/kT).

θ açısına eşit olan birim katı açı başına molekül sayısının şuna eşit olduğunu varsayalım: N(θ), elimizde

Sıradan sıcaklıklar ve alanlar için üs küçüktür ve üs genişletilirken yaklaşık ifade kullanılabilir.

bulacağız N, (11.17)'nin tüm açılardan entegrasyonu; sonuç eşit olmalı N, onlar. birim hacim başına molekül sayısı. Cos θ'nın tüm açılardan integrali alındığında ortalama değeri sıfırdır, dolayısıyla integral basitçe n'dir. 0 , toplam katı açı 4π ile çarpılır. Aldık

(11.17)'den alan boyunca (cos θ=1) yönlendirileceği açıktır. daha fazla molekül alana karşı olduğundan (cos θ = -1). Bu nedenle, birçok molekül içeren herhangi bir küçük hacimde, birim hacim başına bir toplam dipol momenti ortaya çıkacaktır; kutuplaşma R. Hesaplamak R, birim hacim başına tüm moleküler momentlerin vektör toplamını bilmeniz gerekir. Sonucun E doğrultusunda yönlendirileceğini biliyoruz, dolayısıyla sadece bu yöndeki bileşenleri toplamamız gerekiyor (E'ye dik olan bileşenlerin toplamı sıfır olacaktır):

Açısal dağılım üzerinden integral alarak toplamı tahmin edebiliriz. θ'ya karşılık gelen katı açı 2π sin'dir θdθ; buradan

Onun yerine ikame N(θ) (11.17)'deki ifadesi, elimizde

bu kolayca entegre edilir ve aşağıdaki sonuca yol açar:

Polarizasyon alanla orantılıdır E, bu nedenle dielektrik özellikler normal olacaktır. Üstelik beklediğimiz gibi polarizasyon sıcaklıkla ters orantılıdır çünkü daha yüksek sıcaklıklarda yüksek sıcaklıklarçarpışmalar hizalamayı daha fazla bozar. Bu 1/T bağımlılığına denir Curie'nin yasası. Sabit anın karesi p 0şu nedenle ortaya çıkar: belirli bir elektrik alanında hizalama kuvveti şunlara bağlıdır: p 0, A ortalama an hizalama sırasında ortaya çıkan yine orantılıdır r 0. Ortalama indüklenen tork orantılıdır p 0 2.

Şimdi denklem (11.20)'nin deneyle ne kadar uyumlu olduğunu görelim. Su buharını ele alalım. Çünkü ne olduğunu bilmiyoruz p 0, o zaman doğrudan hesaplayamayız ve R, ancak denklem (11.20), x - 1'in sıcaklıkla ters orantılı olarak değişmesi gerektiğini öngörüyor ve bunu kontrol etmemiz gerekiyor.

(11.20)'den şunu elde ederiz:

yani x - 1 yoğunlukla doğru orantılı olarak değişmelidir N ve mutlak sıcaklıkla ters orantılıdır. Dielektrik sabiti, birim hacim başına molekül sayısı sabit kalacak şekilde seçilen çeşitli basınç ve sıcaklık değerlerinde ölçüldü. (Tüm ölçümlerin aynı saatte gerçekleştirildiğini unutmayın. sabit basınç birim hacim başına molekül sayısı artan sıcaklıkla doğrusal olarak azalacak ve x - 1 şu şekilde değişecektir: T-2, ve T - 1 gibi değil.) Şekil 2'de. 11.4'te ölçülen x - 1 değerlerini 1/T'nin bir fonksiyonu olarak çizdik. Formül (11.21) tarafından tahmin edilen bağımlılık iyi bir şekilde yerine getirilmiştir.

Polar moleküllerin dielektrik sabitinin başka bir özelliği daha vardır - frekansa bağlı olarak değişmesi dış alan. Moleküllerin eylemsizlik momenti olması nedeniyle ağır moleküllerin eylemsizlik momenti vardır. belirli zaman alan yönünde dönmek için. Bu nedenle, üst mikrodalga bölgesinden veya daha yüksek bir bölgeden gelen frekansları kullanırsak, polar katkı dielektrik sabiti Moleküllerin alanı takip edecek zamanı olmadığından azalmaya başlar. Buna karşılık, elektronların eylemsizliği daha az olduğundan elektronik polarizasyon optik frekanslara kadar değişmeden kalır.

Bilindiği gibi bilgi güçtür! Ancak öğrencilerin genellikle fizikte uzmanlaşmaya yetecek enerjileri yoktur. Oturum çok yakında ve masanın üzerinde uzun bir ders ödevi, test ve makale listesi var. Ancak önceden paniğe kapılmayın, http://noviy-urengoy.lastdiplom.ru/ web sitesinde kesinlikle birçok sorunun cevabını bulacaksınız, bulacaksınız gerekli bilgiler Bir makale veya ders çalışması için sınavlara başarıyla hazırlanacaksınız.

Pirinç. 35. Polar olmayan bir molekülün elektrik alanında polarizasyonu

Yukarıdaki polar ve polar olmayan moleküllerin yapısını göz önünde bulundurarak bu moleküllerin dışarıdan herhangi bir etkiden etkilenmediği gerçeğinden yola çıktık. elektriksel kuvvetler. İkincisinin etkisi önemli ölçüde değişebilir iç yapı moleküller ve dolayısıyla özellikleri. Özellikle, harici bir elektrik alanının etkisi altında, kendileri de polar olmayan moleküller geçici olarak polar olanlara dönüşür.

Gerçekten de, bir kapasitörün iki plakası arasına polar olmayan bir molekülün yerleştirildiğini düşünelim (Şekil 35). Plakaların yüklerinin molekül içindeki yük dağılımını etkileyeceği açıktır: pozitif yüklü çekirdeklerNegatif plakaya, elektronlar ise pozitif plakaya çekilir.

Sonuç olarak, elektronların çekirdeklere göre yer değiştirmesi olacaktır ve eğer bundan önce ağırlık merkezleri pozitifse ve negatif masraflarçakıştıysa, şimdi ayrılacaklar ve molekül belirli bir dipol momentine sahip bir dipol haline gelecektir. Bu olaya molekülün polarizasyonu denir ve ortaya çıkan dipole indüklenmiş veya indüklenmiş dipol denir. Dış alan kaldırıldığında dipol kaybolur ve molekül tekrar apolar hale gelir. Moleküller gibi iyonlar da bir elektrik alanında polarize olur (Şekil 36).

Pirinç. 36. Elektrik alanında iyon polarizasyonu

Her iyon bir elektrik yükü taşır ve bunun sonucunda kendisi de bir elektrik alanının kaynağıdır. Bu nedenle, zıt yüklü iyonlardan oluşan moleküllerde, ikincisi birbirini karşılıklı olarak polarize eder: pozitif yüklü bir iyon, negatif yüklü bir iyonun elektronlarını çekerken, negatif bir iyon, pozitif bir iyonun elektronlarını iter (Şekil 37). İyonlar deforme olur, yani yapıları değişir elektron kabukları. Bir moleküle bağlanan iyonların yapısının, serbest iyonların yapısından önemli ölçüde farklı olması gerektiği sonucu çıkar.

Bir iyonun polarizasyon etkisi, yükü ne kadar büyükse o kadar güçlüdür ve aynı yük için iyonun yarıçapı azaldıkça hızla artar; aksine iyonun deforme olabilirliği azalır. Genel olarak pozitif iyonlar negatif iyonlardan daha küçük olduğundan, iki iyon bir molekül içinde karşılıklı olarak polarize olduğunda deforme olan esas olarak negatif iyondur (Şekil 38).

Güçlü bir polarizasyon etkisine sahiptir pozitif iyon tamamen elektronlardan yoksun ve çok küçük bir yarıçapa sahip bir çekirdek (proton) olan hidrojen. Elektron kabuğunun olmaması nedeniyle proton itme yaşamaz. negatif iyonlar ve onlara çok yakın mesafeden yaklaşabilirler.

Pirinç. 37. İyonların karşılıklı polarizasyon şeması

Bu yaklaşımın neden olduğu negatif iyonun deformasyonu, negatif iyonun elektron kabuğuna bir protonun girmesine, yani bir kovalent bağ oluşumuna yol açar.

İyonların elektron kabuklarının deformasyon olgusunun incelenmesi, yapıya daha derinlemesine nüfuz etmeyi mümkün kılmıştır. kimyasal bileşikler ve onların bazı fiziksel ve kimyasal özellikler. Örneğin, negatif iyonların eşit olmayan deformasyonu, HCl, HBr ve HJ gibi benzer şekilde yapılandırılmış moleküllerin dipol momentlerindeki farklılığı, bazı asitlerin, tuzların ve bazılarının kararsızlığını açıklar. kimyasal olaylar. Ayrıca yüklü yakın bağlantıİyonların deformasyonu ile karşılık gelen tuzların rengi arasında.

Moleküllerin ve iyonların polarizasyonu konulu bir makale okuyorsunuz

Kırılma indisi, daha önce de belirtildiği gibi, atomların, moleküllerin ve iyonların polarize edilebilirliğine bağlıdır. Bu nedenle çalışma elektriksel özellikler maddeler verir önemli bilgi Bir moleküldeki yüklerin dağılımı üzerinde etkilidir ve elektriksel asimetrisi nedeniyle bir maddenin bazı özelliklerini belirlememizi sağlar.

Bir molekülde dipol momentinin oluşumunun doğasıyla ilgili bazı soruları ele alalım.

Polarize edilebilirlik ve dipol momenti

Herhangi bir molekül, pozitif yüklü çekirdeklerin ve negatif yüklü elektronların bir koleksiyonudur. Toplam yük +e'ye eşit olduğunda, tüm elektronların yükü -e'ye eşit olacaktır.

Çekirdeklerin ve elektronların uzaydaki dağılımı, pozitif ve negatif yüklerin "yerçekimi" merkezleri çakışmayacak şekilde ise, molekülün kalıcı bir dipol momenti vardır:

burada l merkezler arasındaki mesafedir elektrik ücretleri.

Bu molekül polardır. Bir molekülün polaritesinin bir ölçüsü, debyes (D) cinsinden ifade edilen dipol momentidir:

D = 3.33564 10 ?30 Cm

Dipol momenti vektörel bir büyüklüktür. ">" vektörünün yönü negatif kutuptan pozitif kutba doğru seçilir. Ancak kimya literatüründe geleneksel olarak kabul edilmektedir. ters yön, yani "+"'dan "?"'ye.

Eğer içindeyse iki atomlu moleküller basit maddeler, yani aynı atomlardan ve çok atomlu moleküllerden oluşan karmaşık maddeler yüksek simetriye sahip, zıt elektrik yüklerinin "yerçekimi" merkezleri çakışır (l = 0), bu durumda bu tür moleküller sabit bir momente sahip değildir (m = 0) ve kutupsal değildir.

Polar olmayan herhangi bir molekül, örneğin bir kapasitör tarafından oluşturulan sabit bir elektrik alanına yerleştirilirse, yüklerin çok yönlü yer değiştirmesi (deformasyon polarizasyonu) olarak ifade edilen polarizasyonu meydana gelir. Ağır atom çekirdekleri hafifçe negatif kutba doğru kayacak ve önemsiz kütleye sahip elektronlar kolaylıkla pozitif kutba doğru kayacaktır. Sonuç olarak, pozitif ve negatif yüklerin "yerçekimi" merkezleri çakışmayacak ve molekülde, momenti elektrik alan kuvvetiyle orantılı olan indüklenmiş (indüklenmiş) bir dipol görünecektir:

m ind = b DE, (11)

burada E moleküldeki iç elektrik alanının yoğunluğudur [el. Sanat. birim/cm2; C/cm2 ]

b D - elektrik alan kuvvetinde hangi dipol momentinin oluşturulduğunu gösteren orantı katsayısı bire eşit. bD ne kadar büyük olursa molekül o kadar kolay polarize olur. Deformasyon polarize edilebilirliği olarak adlandırılan b D katsayısı, toplamına eşit elektronik b D ​​ve atomik polarizasyonlar b şu şekilde:

b D = b el + b (12)'de

Dıştakiler ne kadar uzaklaştırılırsa (daha hareketli) değerlik elektronları itibaren atom çekirdeği Molekülün elektronik polarize edilebilirliği ne kadar yüksek olursa. Atom çekirdeğinin yer değiştirmesi önemsiz olduğundan (b at, bel'in %5 - 10'udur) ve ihmal edilebilir olduğundan, yaklaşık olarak b D ​​= b el.

Böylece, bir elektrik alanında indüklenmiş veya kendi adıyla indüklenmiş dipol momentine sahip bir dipol oluşur.

Herhangi bir polar molekül bir elektrik alanına yerleştirilirse iki işlem meydana gelir. Birincisi, molekül alan boyunca yönlendirilecek ve ikinci olarak yüklerin ağırlık merkezleri arasındaki mesafe artarak molekülün dipol momenti artacaktır.

Böylece, bir elektrik alanındaki polar moleküller, tıpkı polar olmayanlar gibi, deformasyon polarizasyonuna maruz kalır. Ek olarak, elektrik alanının etkisi altında, ona doğru yönlendirilirler. elektrik hatları minimum koşulları karşılayan istikrarlı bir pozisyon almaya çalışmak potansiyel enerji. Oryantasyonel polarizasyon olarak adlandırılan bu olay, molekülün polarize edilebilirliğinde b miktarı kadar bir artışa eşdeğer bir etki verir veya buna oryantasyonel polarizasyon denir:

nerede k - Boltzmann sabiti(1,380662(44) 10 -23 J/K);

T - mutlak sıcaklık, İLE.

Dolayısıyla b molekülünün toplam polarize edilebilirliği üç miktardan oluşur:

b = b el + b, + b'de veya veya b = b D + b veya (14)

Denklemler (11) ve (12)'den toplam polarize edilebilirliğin b'nin hacim boyutuna [cm3 veya A3] sahip olacağı sonucu çıkar.

Molar polarize edilebilirlik

Elektrik (elektromanyetik) alanda moleküller polarize olur ve Coulomb yasası denkleminde yer alan ve deneysel olarak belirlenebilen maddenin dielektrik sabitinin (e) değeri ile karakterize edilen bir gerilim durumu ortaya çıkar.

Maddeyi bir bütün olarak karakterize eden dielektrik sabitini ölçerek, dielektriklerin polarizasyon teorisini kullanarak, Clausius-Mossotti formülüyle ilişkili moleküllerinin elektro-optik parametrelerini belirlemek mümkündür:

burada N A, Avogadro sayısıdır;

M - moleküler ağırlık maddeler;

C maddenin yoğunluğudur, g/ml.

Р М - molar polarizasyon - 1 mol maddeyi kaplayan hacimde indüklenen momentin ölçüsünü karakterize eden bir miktar.

Molar polarizasyon, dipol momenti ve molekülün genel polarize edilebilirliği, denklemler (12) - (14)'ten türetilen Debye denklemi ile birbiriyle ilişkilidir:

Debye denklemini kullanarak e, M ve c'nin bilinen değerlerinden b ve m değerlerini hesaplayabilirsiniz.

Göreceli olarak madde moleküllerinin polarizasyonu büyük değerler e ve P (örneğin H 2 O, HCN, HC1), sıcaklığa bağlıdır ve arttıkça azalır. Yüklerin simetri merkezi olmayan bu tür maddelerin molekülleri kalıcı dipollerdir. Onlara göre Debye denklemindeki molar polarizasyon şu şekilde ifade edilir: doğrusal fonksiyon 1/T'den itibaren:

m = 0 olan maddeler simetrik moleküllerden oluşur (örneğin O 2, CO 2, CS 2, birçok hidrokarbon molekülü). Bir elektrik alanında, bu tür moleküllerde indüklenmiş bir dipol momenti meydana gelir. Bu tip moleküllerin polarizasyonu sıcaklığa bağlı değildir (Şekil 3).

Kalıcı dipol molekülleri durumunda (düz çizgi a; Şekil 3), ordinat segmenti OA = a, polarize edilebilirliğin b değerini belirler ve tgв = b - dipol momentinin m değeri

Moleküllerin tam polarizasyonu statik elektrik alanında veya düşük frekanslı elektromanyetik alanda gözlemlenebilir, ancak alanda gözlemlenemez. yüksek frekans dipollerin gezinmek için zamanlarının olmadığı yer. Bu nedenle, örneğin düşük frekanslı bir alanda kızılötesi radyasyon hem elektronik hem de atomik polarizasyon meydana gelir ve daha yüksek bir frekans alanında görünür ışık- yalnızca elektronik polarizasyon (P el = 4/3pN A bel), çünkü Yüksek frekanslı titreşimler sırasında yalnızca çok hafif parçacıkların (elektronların) hareket etme zamanı vardır. Polar olmayan maddeler için: P OR = 0 ve P = P D? R EL.

Pirinç. 3. Molar polarizasyonun bağımlılığı

dönüş sıcaklığından

a - bir molekül için kalıcı dipoller;

b - polar olmayan moleküller için.

Bir elektrik alanında bir iyon veya molekül deforme olur; içlerinde çekirdeklerin ve elektronların göreceli bir yer değiştirmesi vardır. İyonların ve moleküllerin bu şekil değiştirebilirliğine denir. polarize edilebilirlik. Dış katmanın elektronları atoma en az sıkı bağlı olduğundan yer değiştirmeyi ilk önce onlar yaşar.

Anyonların polarize edilebilirliği, kural olarak, katyonların polarize edilebilirliğinden önemli ölçüde daha yüksektir.

Elektronik kabukların aynı yapısıyla, örneğin seri halinde pozitif yük arttıkça iyonun polarize edilebilirliği azalır:

Elektronik analog iyonları için polarize edilebilirlik, elektronik katman sayısı arttıkça artar, örneğin: veya
.

Moleküllerin polarize edilebilirliği, onları oluşturan atomların polarize edilebilirliği, geometrik konfigürasyon, bağların sayısı ve çokluğu vb. ile belirlenir. Göreceli polarize edilebilirlik hakkında bir sonuç, yalnızca bir atomu farklı olan benzer şekilde yapılandırılmış moleküller için mümkündür. Bu durumda moleküllerin polarize edilebilirliğindeki fark, atomların polarize edilebilirliğindeki farkla değerlendirilebilir.

Bir elektrik alanı yüklü bir elektrot veya bir iyon tarafından oluşturulabilir. Böylece iyonun kendisi diğer iyonlar veya moleküller üzerinde polarizasyon etkisine (polarizasyon) sahip olabilir. Bir iyonun polarizasyon etkisi, yükü arttıkça ve yarıçapı azaldıkça artar.

Anyonların polarizasyon etkisi kural olarak katyonların polarizasyon etkisinden çok daha azdır. Bu, katyonlara kıyasla anyonların büyük boyutuyla açıklanmaktadır.

Moleküller polar ise polarizasyon etkisine sahiptirler; Molekülün dipol momenti ne kadar büyük olursa, polarizasyon etkisi de o kadar yüksek olur.

Serilerde polarizasyon yeteneği artar çünkü yarıçap artar ve iyonun yarattığı elektrik alanı azalır.

Hidrojen bağı

Bir hidrojen bağı özel tür kimyasal bağ. F, O, N gibi yüksek elektronegatif ametallere sahip hidrojen bileşiklerinin anormal derecede yüksek kaynama noktalarına sahip olduğu bilinmektedir. H 2 Te - H 2 Se - H 2 S serisinde kaynama noktası doğal olarak azalırsa, H 2 S'den H 2 O'ya geçerken bu sıcaklıkta keskin bir artış olur. Aynı tablo hidrohalik asit serisinde de görülmektedir. Bu, H2O molekülleri ile HF molekülleri arasında spesifik bir etkileşimin varlığını gösterir. Böyle bir etkileşim, moleküllerin birbirinden ayrılmasını zorlaştırmalıdır; uçuculuklarını azaltır ve sonuç olarak ilgili maddelerin kaynama noktasını arttırır. Dolayı büyük fark EO'da H–F, H–O, H–N kimyasal bağları oldukça polarizedir. Bu nedenle hidrojen atomu pozitif etkin yüke (δ +) sahiptir ve F, O ve N atomları aşırı elektron yoğunluğuna sahiptir ve negatif yüklüdür ( -). Coulomb çekimi nedeniyle, bir molekülün pozitif yüklü hidrojen atomu, başka bir molekülün elektronegatif atomu ile etkileşime girer. Bu sayede moleküller birbirine çekilir (kalın noktalar hidrojen bağlarını gösterir).

Hidrojen bağlı iki parçacıktan (moleküller veya iyonlar) birinin parçası olan bir hidrojen atomu aracılığıyla oluşturulan bir bağdır. Hidrojen bağı enerjisi ( 21–29 kJ/mol veya 5–7 kcal/mol) yaklaşık olarak 10 kat daha az sıradan enerji kimyasal bağ. Bununla birlikte, hidrojen bağı dimer moleküllerinin (H2O)2, (HF)2 ve formik asidin çiftler halinde varlığını belirler.

HF, H20, HN, HC1, HS atomlarının bir dizi kombinasyonunda, hidrojen bağının enerjisi azalır. Ayrıca sıcaklık arttıkça azalır, dolayısıyla buhar halindeki maddeler yalnızca küçük bir ölçüde hidrojen bağı sergiler; sıvı ve katı haldeki maddelerin karakteristiğidir. Su, buz, sıvı amonyak, organik asitler, alkoller ve fenoller gibi maddeler dimerler, trimerler ve polimerlerle ilişkilidir. İÇİNDE sıvı hal dimerler en kararlı olanlardır.

POLARIZEBİLİTE atomlar, iyonlar ve moleküller - bu parçacıkların elektrik elde etme yeteneği. dipol momenti P elektrikte alan e . Elektrikte alanında, atomları (moleküller, iyonlar) oluşturan yükler birbirlerine göre yer değiştirir - parçacık indükleyiciler olarak görünür. alan kapatıldığında kaybolan dipol momenti. Polarite kavramı, kural olarak, kalıcı bir dipol momentine sahip parçacıklar (örneğin, polar moleküller) için geçerli değildir. Nispeten zayıf elektrikte alanlar

katsayısı da denir P., o onun miktarıdır. ölçü (hacim boyutuna sahiptir). Atomik sistemler için, örn. P. belirli moleküllerden anizotropik olabilir. Bu durumda bağımlılık daha karmaşıktır:


rütbe 2'nin simetrik tensörü nerede, Ben,

Güçlü elektrikte bağımlılık alanları p(E) doğrusal olmaktan çıkar.

İzole için Ben Parçacık (örneğin, seyreltilmiş bir gazın bir molekülü), alan kuvvetinin değeri (parçacığın bulunduğu yerdeki alan) dış kuvvetle çakışır. alanlar Bir sıvı veya kristalin parçacıkları için, onu çevreleyen diğer parçacıkların oluşturduğu alan (yerel alan) eklenir.

Alan açıldığında, an P anında görünmez; yerleşme zamanı P her parçacık türü için fiziksel özelliklerine bağlı olarak farklıdır. doğa ve dinlenme zamanı ile karakterizedir

Naib. P. kavramı dielektrik fiziğinde uygulandı. Burada çevreyi tanımlar R, dielektrik dielektrik duyarlılığı


geçirgenlikEn basit durumda N(hepsi için toplam alınır birim hacim başına parçacıklar). P. kavramı moleküllerde ve fizikte kullanılır. kimya. Ölçüm sonuçları P

ve optik Bir ortamın özellikleri her zaman onu oluşturan parçacıkların özellikleri hakkında bilgi içerir. Statik olması durumunda alanlar e Statik olması durumunda alanlar Statik cevaplar. Parçacıkların önemli bireysel özelliklerinden biri olan P değeri. AC'de alan Statik olması durumunda alanlar (örneğin, en basit durumda uyumlu bağımlılıklar

zamanında) P. alanın frekansına bağlıdır ve bunu karmaşık bir miktar biçiminde temsil etmek uygundur: P P.'nin böyle bir alandaki davranışının spesifik doğası, öncelikle yeterince düşük frekanslarda ve kısa anlarda gevşeme süresine bağlıdır. P neredeyse alan değişikliğiyle aynı aşamada kurulmuştur.

Çok yüksek veya büyük torkta

hiç oluşmayabilir; parçacık alanın varlığını “hissetmiyor”, P. yok. Ara durumlarda (özellikle), dağılım ve soğurma olgusunun gözlemlendiği ve bağımlılığın açıkça ifade edildiği ve bazen çok karmaşık olduğu durumlarda. Statik olması durumunda alanlar atom çekirdeğine göre elektron kabukları. Hacim sırasına göre atom ve iyonların miktarı gibi. Elektronik P. tüm atomlarda ve atom sistemlerinde meydana gelir, ancak bazı durumlarda küçük boyutundan dolayı diğer daha güçlü P türleri tarafından maskelenebilir.

İyonik kristallerdeki İyonik P., alandaki elastik yer değiştirmeden kaynaklanır Statik olması durumunda alanlar karşıt iyonlar denge konumlarından birbirine zıt yönlerde bulunur. En basit durumda iyonik kristaller NaCl değerini yazın


İyonların kütleleri nerede, onların yükü ve kendilerine ait. sıklık elastik titreşimler

kristalin iyonları (optik dal), - harici frekans. alanlar (statik alan için = 0). s (gevşeme frekansı = spektrumun IR bölgesinde yer alır). Statik olması durumunda alanlar Moleküllerin atomik yer değiştirmesi alandaki yer değiştirmeden kaynaklanır atomlar farklı türler molekülde (bu, moleküldeki elektronların asimetrik dağılımından kaynaklanmaktadır). Bu tür P. genellikle oluşur. Bazen atomik P., sağlayan elektronların yer değiştirmesiyle ilişkili olarak P. olarak da adlandırılır. kovalent bağlar elmas tipi kristallerde (Ge, Si). Tüm bu P. türlerinin sıcaklığa bağımlılığı özellikle zayıftır (artan T



P. biraz azalır). Makaleyi beğendin mi?