Úvod
Dielektrická polarizace je termín, používaný k popisu chování materiálu při externí elektrické pole je aplikován na to. Jednoduchý obrázek lze vytvořit pomocí kondenzátoru jako příklad. Obrázek níže ukazuje příklad dielektrického materiálu mezi dvěma vodivými paralelními deskami. Náboje v materiálu budou mít odezvu na elektrické pole způsobené deskami.
Pomocí kondenzátoru model, je možné definovat relativní permitivita neboli dielektrická konstanta materiálu nastavením jeho relativní permitivity odpovídá poměr naměřené kapacity a kapacity test kondenzátor, který je také rovna absolutní permitivita materiálu dělený permitivitou vakua.
\
dielektrická konstanta je důležitý termín, protože jiný termín známý jako elektronické polarizability nebo \(\alpha_e\) může být v souvislosti s dielektrickou konstantou. Elektronické polarizability je mikroskopické polarizační jevy, které se vyskytuje ve všech materiálech a je jedním z hlavních mechanismů, které řídí dielektrické polarizace.
Chcete-li vysvětlit, jak se dielektrická konstanta vztahuje k elektronické polarizovatelnosti materiálu, je třeba určit polarizaci nebo P materiálu. Polarizace materiálu je definována jako celkový dipólový moment na jednotku objemu, a jeho rovnice je,
\
, kde \(\chi\) termín je známý jako elektrický náchylnost materiálu dána rovnicí \(\chi = \epsilon_r – 1\). Poté se substitucí \(\epsilon_r-1\) za \(\chi\) stanoví rovnice týkající se relativní permitivity a elektronické polarizovatelnosti. \ Kde N je počet molekul na jednotku objemu.
i Když tato rovnice se vztahují dielektrická konstanta s elektronickým polarizability, to představuje pouze materiál jako celek, a nebere v platnost místní oblasti, nebo oblasti, které zažívají molekuly dielektrika. Toto pole je známý jako Lorentzova pole a rovnice definovat toto je dáno jako,
\
a nahrazením této hodnoty zpět na pole použité v předchozí metody, tato rovnice je určena
\
Tato rovnice je známá jako Clausius-Mossotti rovnice a je způsob, jak pro výměnu mezi mikroskopické majetku elektronických permitivita a dielektrické konstantě. Kromě znalosti elektronické polarizovatelnosti materiálu existují i další dílčí faktory, jako je chemické složení a typ vazby, které určují celkové dielektrické chování materiálu. Elektronická polarizace je však vždy vlastní dielektrickému materiálu.
