電介質局域場

電介質局域場(local field in dielectrics)是指作用介質內某個原子或分子上使之極化微觀電場。它等於外加電場與介質中除開所考慮的那個原子或分子以外所有電偶極子在該點所產生的電場之和。

洛倫茲關係,昂薩格方法,

洛倫茲關係

H.洛倫茲提出了一種計算局域場的方法。構想介質中以所考慮點為中心,挖除一個微觀大巨觀小的球形空腔,把介質分為球內區和球外區。球外區離所考慮點較遠,可作為連續介質處理。球外表面的束縛電荷在所考慮點產生一退極化場E退內表面束縛電荷在該點的電場E內表=P/(3ε0),P極化ε0真空電容率。球內區如實考慮原子或分子的排列情況,逐個計算其中各個電偶極子的電場並疊加起來。記該電場為E。局域場為E=E+E退+E內表+E計算表明,如果所考慮的位置有立方對稱性,則E=0,此時E=E+P/(3ε0)。此式稱洛倫茲關係,式中E=E+E退是介質中的巨觀

昂薩格方法

即使是立方晶體晶胞中的位置也不都有立方對稱性。對處於不具立方對稱性位置的原子,洛倫茲關係不成立。如立方BaTiO3中,原子受到的E=0,但氧原子處於非立方對稱位置E≠0。如果組成介質的是具有固有偶極矩極性分子,則洛倫茲關係不再成立。因為洛倫茲方法中忽略了中心分子對周圍介質的作用。昂薩格提出了另一種方法,構想空腔只含一個分子,其他部分均為連續介質。一方面空腔周圍的介質被中心分子極 化,在無外場的空腔內產生一電場,稱為反作用場R。另一方面外場在無極性分子的空腔中產生一電場,稱為空球場G。作用於中心分子的局域場為E1=G+R昂薩格得出的局域場對極性不很強的液體符合得相當好。該方法的缺點是忽略了介質的微觀結構

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