ЛАНЖЕВЁНА - ДЕВАЯ ФОРМУЛА

ЛАНЖЕВЁНА - ДЕВАЯ ФОРМУЛА

- выражает зависимость диэлектрич. проницаемости e полярного диэлектрика от дипольного электрич. момента р составляющих его молекул. Л.-Д. ф. является обобщением Клаузиуса- Моссотти формулы на случай полярного диэлектрика и учитывает зависимость от темп-ры. Получена в 1912 П. Дебаем (P. Debye), к-рый при её выводе пришёл к выражению, совпадающему с ф-цией, введённой ранее (1905) П. Ланжевеном для магн. восприимчивости парамагнетиков. Л.-Д. ф. имеет вид:

здесь N - число молекул в единице объёма, - поляризуемость упругого смещения, Т- темп-ра.

В отсутствие электрич. поля дипольные молекулы полярного диэлектрика ориентированы хаотически. В электрич. поле происходит преимуществ. ориентация молекул вдоль поля, чему препятствует тепловое движение. Поэтому дипольный момент полярной молекулы устанавливается не вдоль поля, а образует угол с направлением локального поля. Электрич. момент единицы объёма (поляризация) где - ср. значение по всем возможным ориентациям молекул при тепловом равновесии. С учётом Больцмана распределения тогда поляризация Р ==Nр²E _лок/3kT, а т. н. ориентац. поляризуемость (на молекулу) =p²/3kT. Полная поляризуемость, приходящаяся в ср. на одну полярную молекулу, +p²/3kT Тогда диэлектрич. проницаемость будет связана с дипольным моментом соотношением (1), если а если Е _лок -Е _ср, то

Л.-Д. ф. используется для интерпретации структуры молекул, с её помощью определяют дипольные моменты по наклону прямой, характеризующей зависимость левой части (1) и (2) от Т^-1. Применяется для газов и паров из полярных молекул при низких давлениях, а также для разбавленных растворов полярных жидкостей в неполярных растворителях.

Лит.: Дебай П., Полярные молекулы, пер. с нем., М.- Л., 1931; Киттель Ч., Введение в физику твёрдого тела, пер. с англ., М., 1978; Барфут Дж., Тейлор Дж.. Полярные диэлектрики и их применения, пер. с англ., М., 1981.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.