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。內表面的束縛電荷在該點的電場為E內表=P/(3ε0),P為極化,ε0為真空的電容率。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球。局域場為E局=E外+E退+E內表+E球。計算表明,如果所考慮的位置有立方對稱性,則E球=0,此時E局=E+P/(3ε0)。此式稱洛倫茲關係,式中E=E外+E退是介質中的巨觀場。
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,鈦和鋇原子受到的E球=0,但氧原子處於非立方對稱位置,E球≠0。如果組成介質的是具有固有偶極矩的極性分子,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。