Similar presentations:
Elektronnaya-polyarizaciya
1.
Электронная поляризацияЭлектронная поляризация – это фундаментальное явление в физике, которое описывает реакцию
материалов на внешнее электрическое поле.
Автор: Котов Егор Георгиевич, группа КЭЛС-231
2.
Что такое электронная поляризацияЭлектронная поляризация возникает в результате смещения электронных облаков относительно центра
ядер атомов или ионов под действием электрического поля. Наблюдается во всех без исключения
диэлектриках, а в неполярных материалах является единственным видом поляризации. После
выключения электрического поля энергия, затраченная на поляризацию, возвращается источнику
электрической энергии, так как деформированные оболочки атомов и ионов возвращаются в прежнее
положение. Таким образом, эта поляризация происходит без потерь энергии. Вместе с ионной
поляризацией она составляет группу “упругих” или быстрых видов поляризаций.
1
Деформация
электронного облака
2
Дипольный момент
Смещение электронов
3
Материальная
поляризация
При воздействии
создает индуцированный
Сумма всех
электрического поля
дипольный момент,
индуцированных
электроны атомов в
который направлен в
дипольных моментов в
материале смещаются
сторону электрического
материале определяет его
относительно своих ядер.
поля.
поляризацию.
3.
История открытия электронной поляризации1
1838
Майкл Фарадей обнаружил эффект электромагнитной индукции, который положил начало
изучению электромагнитных свойств материалов.
2
1879
Джеймс Клерк Максвелл сформулировал свои знаменитые уравнения, которые объединили
электричество и магнетизм и предсказали существование электромагнитных волн.
3
1909
Питер Дебай описал поляризацию молекул в газах и жидкостях, положив начало изучению
поляризации диэлектриков.
4.
Учёные, совершившие основные открытияМайкл Фарадей
Джеймс Клерк Максвелл
Петер Дебай
Физик, химик
Физик, математик
Физик-теоретик, химик
22 сентября 1791 – 25 августа 1867 гг.
13 июня 1831 – 5 ноября 1879 гг.
24 марта 1884 - 2 ноября 1966 гг.
5.
Механизм возникновения электроннойполяризации
Внешнее
электрическое
поле
Смещение
электронов
Дипольный
момент
Поляризация
материала
Электроны в атомах
Создается
Сумма всех
Прикладывается к
смещаются
индуцированный
индуцированных
материалу.
относительно своих
дипольный момент.
дипольных моментов
ядер.
создает поляризацию
материала.
6.
Основные принципы электроннойполяризации
1
2
3
Поляризуемость - способность материала поляризоваться
под воздействием электрического поля.
Диэлектрическая проницаемость - степень, в которой
материал может поляризоваться, измеряется
диэлектрической проницаемостью.
Степень поляризации - пропорциональна
величине внешнего электрического поля.
7.
Особенности и формулыПроисходит электронная поляризация
практически мгновенно.
Электрический момент, приходящийся на
одну частицу (атом, ион) для не слишком
больших полей, пропорционален
напряженности поля
Р=Аэ·Е
Коэффициент Аэ называется электронной поляризуемостью.
ε=1+n·Аэ/εо
Аэ частиц от температуры не зависит, но
диэлектрическая проницаемость, как видно из
последней формулы, зависит от числа частиц в
единице объема n,которое уменьшается с
повышением температуры из-за теплового
расширения диэлектрика.
8.
Влияние электронной поляризации нафизические свойства материалов
Свойство
Диэлектрическая проницаемость
Влияние поляризации
Высокая поляризуемость вещества приводит к
увеличению его электрической проницаемости.
Уменьшение электрического поля
В результате поляризации внешнее
электрическое поле внутри диэлектрика
оказывается ослабленным, поскольку дипольные
моменты направлены против внешнего поля.
Устойчивость к механическим деформациям
Поляризованные молекулы могут лучше
противостоять изменениям структуры при
приложении внешних сил.
9.
ЗаключениеЭлектронная поляризация - представляет собой один из
ключевых процессов, происходящих на уровне атомов и
молекул, который оказывает значительное влияние на
физические и химические свойства материалов. Мы
рассмотрели основные механизмы этого явления, а также его
влияние на электрические характеристики.