рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры
- Раздел Энергетика
- /
- N – число Авогадро.
Реферат Курсовая Конспект
N – число Авогадро.
N – число Авогадро. - раздел Энергетика, Диэлектрические материалы Это Уравнение Находится В Полном Соответствии С Уравнением Лоренц- Лорентца, ...
Это уравнение находится в полном соответствии с уравнением Лоренц- Лорентца, определяющим молекулярную световую рефракцию,
, (2.20)
где RM - молекулярная рефракция;
n – коэффициент преломления.
Согласно уравнению Максвелла e = n2 , и поляризуемость электрона ae =r3, см3, где r – радиус атома.
Поляризуемость частиц при электронной поляризации не зависит от температуры, а диэлектрическая проницаемость уменьшается с повышением температуры в связи с тепловым расширением диэлектрика и уменьшением числа поляризуемых частиц в единице объема.
Ионная поляризация (у диэлектриков ионного строения) возникает вследствие упругого смещения связанных ионов из положения равновесия на расстояние, меньшее постоянной кристаллической решетки. (Рис.2.4). С повышением температуры поляризованность возрастает, поскольку тепловое расширение, удаляя ионы, друг от друга, ослабляет силы их взаимодействия. Время установления ионной поляризации около 10-13 с., она, так же как и электронная не связана с потерями энергии и не зависит от частоты, вплоть до частот инфракрасного диапазона.
Поляризуемость ионной частицы определяется из уравнения
, (2.21)
где q – заряд иона;
n - коэффициент упругой связи между ионами.
Ионная поляризация характерна для кристаллических диэлектриков ионной структуры с плотной упаковкой ионов. Величина поляризации с повышением температуры возрастает в результате ослабления упругих сил, действующих между ионами, так как расстояния между ними при тепловом расширении увеличиваются.
Дипольно – релаксационная поляризация заключается в повороте (ориентации) дипольных молекул в направлении внешнего электрического поля. Дипольные молекулы, находящиеся в хаотическом тепловом движении, ориентируются в направлении внешнего электрического поля, создавая эффект поляризации диэлектрика. (Рис. 2.5) Она принадлежит к числу «медленных» видов поляризации; время установления ее значительно больше, чем время установления ионной или тем более электронной поляризации.
Величина дипольно – релаксационной поляризуемости определяется из уравнения
, (2.22)
где p – дипольный момент;
k – постоянная Больцмана;
T – абсолютная температура.
С увеличением температуры молекулярные силы ослабляются, что должно усиливать дипольно-релаксационную поляризацию. Однако в то же время возрастает энергия теплового движения молекул, что уменьшает ориентирующее действие поля. В связи с этим величина дипольно-релаксационной поляризации с увеличением температуры сначала возрастает, пока ослабление молекулярных сил сказывается сильнее, чем возрастание хаотического теплового движения. Затем, когда хаотическое движение становится интенсивнее, величина дипольно-релаксационной поляризации с ростом температуры начинает падать. Характер зависимости диэлектрической проницаемости от температуры для различных видов поляризации приведен на рис.2.6. При снятии поля поляризация нарушается хаотическим тепловым движением молекул, а поляризованность P спадает по экспоненциальному закону:
P(t) = P0e-t/to , (2.23)
где P0 – поляризованность в момент снятия напряжения; tо – постоянная времени этого процесса, называемого временем релаксации.
Обычно t для дипольно – релаксационной поляризации имеет порядок 10-6 –10-10 с, следовательно, дипольно – релаксационная поляризация проявляется лишь на частотах ниже 106 –1010 Гц. Дипольно – релаксационная поляризация связана с потерями энергии, поскольку поворот диполей в направлении поля требует преодоления некоторого сопротивления и существенно зависит от температуры.
Ионно-релаксационная поляризация обусловлена смещением слабо связанных ионов под действием внешнего электрического поля на расстояние, превышающее постоянную кристаллической решетки. При этом виде поляризации возникают потери энергии; поляризация заметно усиливается с повышением температуры. Ионно – релаксационная поляризация наблюдается в неорганических диэлектриках ионной структуры с неплотной упаковкой ионов. Поляризация этого типа носит замедленный характер и при высоких частотах не имеет места.
Электронно – релаксационная поляризация возникает за счет возбужденных тепловой энергией избыточных «дефектных» электронов или «дырок». Она характерна для диэлектриков с высоким показателем преломления, большим внутренним полем и электронной электропроводностью, например, рутил TiO2 , загрязненный примесями ниобия, кальция, бария. Электронно–релаксационной поляризации свойственно относительно высокое значение диэлектрической проницаемости, а также наличие максимума в температурной зависимости e.
Миграционная (или междуслойная) поляризация — особый вид поляризации, наблюдающийся в неоднородных диэлектриках: в диэлектриках с включениями воды, проводящих частиц и т. д.; на поверхности раздела различных диэлектрических материалов и на границе диэлектрика и электрода и т. п. Миграционная поляризация сводится к переносу зарядов и накоплению их на поверхностях раздела материалов, имеющих различные параметры. Миграционная поляризация, как и дипольная, принадлежит к числу медленных (релаксационных) видов поляризации; проявляется при низких частотах и связана со значительными потерями.
Резонансная поляризация наблюдается в диэлектриках при световых частотах. Она зависит от физико–химических особенностей вещества, может относиться к собственной частоте электронов или ионов (при очень высоких частотах) или к характеристической частоте дефектных электронов (при более низких частотах).
Частотная зависимость составляющих комплексной диэлектрической проницаемости показана на рис.2.7.
Самопроизвольная (спонтанная) поляризация существует только у группы твердых диэлектриков, обладающих такими же особенностями, как и сегнетова соль, а потому получивших название сегнетоэлектрики. Особенности их поляризации будут рассмотрены позже.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
Диэлектрические материалы
Физические процессы в диэлектриках... Основные понятия...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: N – число Авогадро.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Реклама
Информация в виде рефератов, конспектов, лекций, курсовых и дипломных работ имеют своего автора, которому принадлежат права. Поэтому, прежде чем использовать какую либо информацию с этого сайта, убедитесь, что этим Вы не нарушаете чье либо право.
© copyright 1999 - 2024 allRefs.net. Все права защищены. Страница сгенерирована за: 0.021 сек.
Новости и инфо для студентов