- диэлектрическая восприимчивость
- диэлектри́ческая восприи́мчивостькоэффициент пропорциональности χ между поляризацией Р среды (дипольный момент единицы объёма) и напряжённостью Е внешнего электрического поля: Р = χЕ.* * *ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬДИЭЛЕКТРИ́ЧЕСКАЯ ВОСПРИИ́МЧИВОСТЬ, коэффициент пропорциональности c между поляризацией диэлектрика (см. ПОЛЯРИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ) P (дипольным моментом единицы объема) и напряженностью (см. НАПРЯЖЕННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ) E внешнего электрического поля.
В диэлектрике, помещенном во внешнее электрическое поле, наблюдается процесс поляризации: диэлектрик приобретает определенный макроскопический дипольный момент. Для большинства диэлектриков в слабых электрических полях вектор поляризации пропорционален напряженности внешнего электрического поля, и эта связь выражается соотношением:
Р = ceоE,
где c — коэффициент пропорциональности, который и называют диэлектрической восприимчивостью; eо — электрическая постоянная, eо =8,854.10-12 Ф/м.
В изотропных (см. ИЗОТРОПИЯ) диэлектриках направления векторов Р и E совпадают, диэлектрическая проницаемость (см. ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ) e и диэлектрическая восприимчивость c скалярны. Чтобы на опыте определить эти величины для изотропного диэлектрика, достаточно измерить емкость или заряд конденсатора с диэлектриком и без него и по известной формуле емкости плоского конденсатора вычислить единственное значение искомой величины.
Поляризуемость полярных диэлектриков обусловлена всеми механизмами поляризации: электронной, ионной, дипольной. Обычно редко бывает, чтобы все доли поляризуемости были одинаково велики. Например, в ионных кристаллах дипольная часть вообще отсутствует. Экспериментально вклад каждой доли можно найти, измеряя диэлектрические проницаемости при разных частотах электромагнитной волны. При малых частотах (или в статическом поле) вклад дают все составляющие. При повышении частоты первым исчезнет вклад ориентационной части, молекулы не будут успевать поворачиваться, следуя быстро изменяющемуся электрическому полю волны. Переход к новому режиму осуществляется обычно при частотах радиодиапазона. При дальнейшем росте частоты исчезнет вклад ионной части: ионы более инерционны, чем электроны. В диапазоне оптических частот доминирует электронная доля поляризации. При переходе к еще более высоким частотам даже электронные облака не будут успевать следовать за изменениями электрического поля и поляризуемость диэлектрика исчезнет.
Для анизотропных (см. АНИЗОТРОПИЯ) сред (кристаллы, текстуры) диэлектрическая восприимчивость является тензорной характеристикой, поэтому направления Р и E в общем случае оказываются различными: они не совпадают ни по модулю, ни по направлению. Поле E, направленное, например, вдоль какой-нибудь из осей координат, создаст в кристалле электрическое смещение, имеющее компоненты в общем случае по всем трем осям координат. В сильных электрических полях нарушается линейная зависимость между поляризованностью и напряженностью поля, наблюдаются нелинейные эффекты.
Энциклопедический словарь. 2009.
