Dielektromos érzékenység

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. május 11-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .

Egy anyag dielektromos szuszceptibilitása (vagy polarizálhatósága ) egy fizikai mennyiség, egy anyag azon képességének mértéke, hogy elektromos tér hatására polarizálódik . Dielektromos szuszceptibilitás - a dielektrikum polarizációja és a külső elektromos tér közötti lineáris kapcsolat együtthatója kellően kis mezőkben: $\chi _{e}$ ${\displaystyle {\mathbf {P} ))$ ${\displaystyle {\mathbf {E} ))$

{{\mathbf P}}=\chi _{e}{{\mathbf E}}.

Az SI rendszerben :

{{\mathbf P}}=\varepsilon _{0}\chi _{e}{{\mathbf E}},

hol az elektromos állandó ; a szorzatot az SI rendszerben abszolút dielektromos szuszceptibilitásnak nevezik . $\varepszilon_{0}$ $\varepsilon _{0}\chi _{e}$

Vákuum esetén

\chi _{e}\ =0.

A dielektrikumokban a dielektromos szuszceptibilitás általában pozitív. A dielektromos szuszceptibilitás dimenzió nélküli mennyiség.

A polarizálhatóság az ε permittivitáshoz kapcsolódik az [1] összefüggés alapján :

\varepsilon=1+4\pi \chi

(GHS)

\varepsilon=1+\chi

(SI)

Időfüggőség

Általában az anyagot nem lehet azonnal polarizálni az alkalmazott elektromos tér hatására, ezért az általánosabb képlet tartalmazza az időt:

{\mathbf {P}}(t)=\varepszilon _{0}\int _{{-\infty }}^{t}\chi _{e}(tt'){\mathbf {E}}(t ')\,dt'.

Ez azt jelenti, hogy egy anyag polarizációja az elektromos tér múltbeli konvolúciója , és az időfüggő szuszceptibilitás, mint ennek az integrálnak a felső határa, a végtelenségig kiterjeszthető, ha meghatározzuk , hogy a pillanatnyi válasz megfelel a Dirac-delta függvénynek . $\chi _{e}(\Delta t).$ $\chi _{e}(\Delta t)=0$ $\Delta<0.$ $\chi _{e}(\Delta t)=\chi _{e}\delta (\Delta t)$

Lineáris rendszerben célszerű a folytonos Fourier-transzformációt használni , és ezt az összefüggést a frekvencia függvényében írni. A konvolúciós tételnek köszönhetően ez az integrál közönséges szorzattá alakul:

{\mathbf {P}}(\omega )=\varepsilon _{0}\chi _{e}(\omega ){\mathbf {E}}(\omega ).

A dielektromos szuszceptibilitásnak ez a frekvenciától való függése a fény diszperziójához vezet az anyagban.

Az a tény, hogy a polarizáció az ok-okozati összefüggés elve miatt csak az elektromos tértől függhetett a múltban (vagyis -re ), korlátozza a szuszceptibilitást, ezt Kramers-Kronig kapcsolatoknak nevezzük . $\chi _{e}(\Delta t)=0$ $\Delta t<0$ $\chi _{e}(0)$

Polarizálhatósági tenzor

Az anizotróp kristályokban a szuszceptibilitást a tenzor jellemzi , így a polarizációs vektor és az elektromos térerősség vektor közötti kapcsolat a következőképpen fejeződik ki: $\chi _{{ij}}$

P_{i}=\chi _{{ij}}E_{j}

ahol az ismétlődő indexek összegzéséről van szó .

Az energiamegmaradás törvényéből következtethetünk arra, hogy a tenzor szimmetrikus: $\chi _{{ij}}$

\chi _{{ij}}=\chi _{{ji}}

Izotróp kristályokban a tenzor nem átlós komponensei azonosak nullával, és az összes átlós komponens egyenlő egymással.

Jegyzetek

↑ (lásd Sivukhin D.V. A fizika általános kurzusa. - M . : Nauka , 1977. - T. III. Villamosság. - S. 374. - 688 p. )

Irodalom

Sivukhin DV Általános fizika tanfolyam. - M . : Nauka , 1977. - T. III. Elektromosság. - S. 66-67. — 688 p.

Dielektromos érzékenység

Időfüggőség

Polarizálhatósági tenzor

Jegyzetek

Irodalom

Lásd még