فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات26
فرض ما برای محاسبة یکنواخت بودن چگالی بار ابر بود که با تصویر کوانتمی اتم توافق ندارد . در نظریة کوانتمی بیشینه چگالی احتمال مربوط به شعاع معینی مطابق با اولین مدار بور بوده که برای شعاعهای بزرگتر افت می کند . محاسبة کامل قطبش پذیری مولکولی برای اتم هیدروژن 68/1 است . در صورتیکه معادلة ( 4 ـ 7 ) مقدار cm3 378/0 را ارائه می دهد . علت بزرگتر بودن مقدار قطبش پذیری توسط نظریة
کو انتمی امکان پذیر است ، زیرا در این مدل خارجی ترین مناطق چگالی احتمال ابر مربوط است به الکترونی که به طور ضعیف به هستة ما در مقید است . بنابراین تعداد کم الکترون د راین ناخیه نسبت به آنهایی که نزدیک به هستة هستند ، مشارکت بیشتری را درقطبش پذیری دارند .
قطبش پذیری مولکولی
با اعمال یک میدان ، قطبش ماده قطبی به دو صورت می تواند تغییر کند :
الف ) اگر میدان باعث جابجایی اتمها X تغییر فاصله بین آنها شود و گشتاور دو قطبی مولکول را تغییر می دهد این عمل را قطبش پذیری اتمی می خوانیم و با نمایش می دهیم .
ب ) اگر کل مولکول حول محور تقارن خود چرخش کند ، بطوریکه دو قطبی آن با میدان هم امتداد شود این را قطبش جهتی می نامند ، و با نمایش می دهند .
قطبش بین لایه ای :
در یک بلور واقعی همیشه در عمل نقصهای زیادی از قبیلی جاهای شبکه ای تهی ، مراکز ناخالصی ، جابجاییها و … وجود دارد . حاملهای بار آزاد ، که تحت تأثیر میدان اعمال شده در بلور جابجا می شوند ، ممکن است توسط یک نقص به دام بیفتند و یا روی هم انباشته شوند . و این اثر منجر به ایجاد انباشتگی موضعی بار می شود که تصویر خودش را بر روی یک الکترود القاء می کند و گشتاور دو قطبی بدست
می دهد . و این قطبش دو بلور بنا می کند که قطبش بین لایه ای نامیده می شد و آن را با نشان می دهیم .
دسته بندی دی الکتریکها :
سه نوع قطبش پذیری اتمی و یامولکولی منجر به یک طبقه بندی کلی در مواد دی الکتریکی می شوند . تمام دی الکتریکها در یکی از سه گروه زیر قرار دارند :
الف ) مواد غیر قطبی که تغییرات گذردهی را در محدودة فرکانسهای نوری نشان
می دهند . در این مواد اعمال میدان الکریک یفقط باعث جابجایی الاستیکی الکترونها می شود . تمام دی الکتریکهایی که دارای این نوع اتم آنه چه بصورت جامد ، مایع و یا گاز باشند ، در این دسته یافت می شوند .
ب ) مواد قطبی که در محدودة فرکانهاس فروسرخ و همچنین نوری تغییراتی در گذردهی دارند . موادی که بتوان در ردة بندی این دسته قرار داد ، احساسی هستند که گشتاورده قطبی خالص مولکولهای آنها صفر است . حتی اگر دارای دسته های دو قطبی از اتمها باشند ، ، پارافین ، بنزین تتراکلرید کربن و تعداد زیادی از روغنها از این دسته اند . در بیشتر اینها قطبش پذیری فروسرخ تنها کسری از قطبش پذیری نوری است و از نظر تجربی رفتار آنها بسیار شبیه به مواد غیر قطبی
می باشد .
مهمترین اعضای این دسته ، جامدات یونی هستند ، نظیر سنگ بنک ، بلورهای قلیایی بطور عام ، و … … … ؛ همة اینها قطبش پذیری فروسرخ بزرگی را نشان
می دهند .
ج ) مواد دو قطبی که علاوه بر اینها ، قطبش جهتی را هم نشان می دهند . تمامی موادی که شامل مولکولهای دو قطبی انه در این گروه قرار دارند ، در دماهای پایین ممکن است این مواد قطبی شوند و این بخاطر بی حرکت شدن مولکولهاست بطوریکه دیگر قادر به چرخیدن و همسو شدن با میدان نمی باشد . در بعضی حالات مانند یخ ، چرخش دو قطبی ممکن است از طریق انتقال یک یون از محل تعادل به محل دیگری حاصل شود .
مشکلات نظریة دی الکتریک :
هدف نظریه دی الکتریک باید این باشد که بتوان گشتاور دو قطبی الکتریک داده شده را که در اثر اعمال یک میدان در مادة القاء می شود ، از ساختار اتمی و مولکولی آن محاسبه کرد . این هدف از طریق محاسبة قطبش پذیری که رفتار میکروسکویی و ماکروس کوپی دی الکتریک را به یکدیگر را به یکدیگر مربوط می کند ، انجام
می شود ، به طوری که انجام می گیرد که عامل اخیر توسط گذردهی اش توصیف
می گردد و محاسبة صریح مقادیر گذردهی و وابستگی آن به فرکانس و دما از یک مدل اتمی و یا مولکولی همواره با مشکلاتی همراه بوده است و عموماً تقریبهایی بکار گرفته می شود . برای مثال ، در مورد قطبش پذیری اتمی هیچگونه محاسبه ای را
نمی توان انجام داد مگر اینکه پیکربندیهای دقیق از هسته های یونی مثبت و ابرهای الکترونی آنها معلوم باشد ، و این فقط در تعداد معدودی از حالتهای نسبتاً ساده امکان پذیر می باشد . بنابراین عموماً مدل ساده ای برای نمایش یک ماده با پیچیدگی خیلی زیاد انتخاب می شود ، معمولاً این امر اجازه می دهد که فرمولهایی تقریبی برای توصیف رفتار دی الکتریک بدست آیند و مقایسة اینها با نتایج تجربی ، صحت مدل به کار برده شده را نشان می دهد .
یکنواخت بودن چگالی بار ابر
