Частотна залежність сумарної діелектричної проникності діелектриків

До цього часу ми вважали, що діелектрик може мати один з трьох механізмів поляризації: електронний, іонний або орієнтаційний. На практиці, однак, діелектрик часто може мати два або три механізми поляризації, хоча один з них може переважати. Так, речовина, молекули якої мають дипольний момент і яка має орієнтаційну поляризацію, може мати іонну складову, оскільки іони, що входять в диполь, під дією зовнішнього поля можуть міняти взаємну відстань, тобто плече диполя. Атоми, які входять в молекулу, мають електронну поляризацію.

Таким чином, для подібного діелектрика діелектричні характеристики являють собою суму орієнтаційної, іонної та електронної складових. Наприклад, . Щоб розділити вклад кожного з механізмів поляризації, можна досліджувати залежність від частоти змінного електричного поля в дуже широкому діапазоні частот.

Не зупиняючись на деталях цих експериментів, зауважимо лише, що доводиться користуватися різними генераторами змінних електричних полів, включаючи генератори метрового, сантиметрового, міліметрового діапазонів радіохвиль, опромінювати інфрачервоним, видимим і ультрафіолетовим світлом, рентгенівськими променями. Схема результатів, які одержані, наведена на рисунку.

По осі абсцис відкладемо логарифм частоти, тому що остання змінюється на 15-16 порядків. При малих частотах величина діелектричної сприйнятливості постійна і співпадає із статичним значенням. При частоті порядку 10¹⁰ Гц (сантиметровий діапазон хвиль) величина зменшується. В цьому діапазоні знаходиться власна частота обертання диполів , з яких складаються молекули. При дипольні моменти молекул не встигають орієнтуватися в полі, яке швидко змінюється, орієнтаційна поляризація відключається. Зменшення , яке при цьому спостерігається, дозволяє знайти внесок орієнтаційної поляризації в . При частотах порядку 10¹³ Гц спостерігається подальше зменшення , пов’язане з відключенням іонної складової. Це інфрачервоний діапазон світлових хвиль. На кривій спостерігається характерна особливість, яку ми обговорювали раніше для електронної поляризації: ділянки з нормальним (зростання) і аномальним (зменшення) ходом залежності. Резонансні явища на частотах орієнтаційного обертання диполів відбуваються з сильною взаємодією диполів. Це збільшує ефект тертя і згладжує резонансну криву. Наостанку, при частотах порядку Гц і більше (видима, ультрафіолетова, рентгенівська ділянки спектру) спостерігаються резонансні особливості, пов’язані з електронною поляризацією. Ми спостерігаємо зменшення і одержуємо можливість оцінити вклад електронної поляризації. Ще раз зауважимо, що наведена крива має схематичний характер, вона не відображає, наприклад, можливість збудження коливань на декількох частотах.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Поляризаційна катастрофа	\|	Сегнетоелектрики

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.