Innledning
Dielektrisk polarisasjon er begrepet gitt for å beskrive oppførselen til et materiale når et eksternt elektrisk felt påføres det. Et enkelt bilde kan gjøres ved hjelp av en kondensator som et eksempel. Figuren nedenfor viser et eksempel på et dielektrisk materiale mellom to ledende parallelle plater. Ladningene i materialet vil ha et svar på det elektriske feltet forårsaket av platene.
Ved hjelp av kondensatormodellen er det mulig å definere materialets relative permittivitet eller dielektriske konstant ved å sette dens relative permittivitet tilsvarende forholdet mellom den målte kapasitansen og kapasitansen til en testkondensator, som også er lik den absolutte permittiviteten til materialet dividert med vakuumets permittivitet.den dielektriske konstanten er et viktig begrep, fordi et annet begrep kjent som elektronisk polariserbarhet eller \(\alpha_e\) kan være relatert til den dielektriske konstanten. Den elektroniske polariserbarheten er et mikroskopisk polarisasjonsfenomen som forekommer i alle materialer og er en av hovedmekanismene som driver dielektrisk polarisasjon.
for å forklare hvordan den dielektriske konstanten relaterer seg til den elektroniske polariserbarheten til et materiale, bør polarisasjonen Eller p av et materiale bestemmes. Polarisasjonen av et materiale er definert som det totale dipolmomentet per volumenhet, og dets ligning er
\
hvor \(\chi\) termen er kjent som den elektriske følsomheten til materialet gitt av ligningen \(\chi = \ epsilon_r-1\). Deretter, fra å erstatte \(\epsilon_r – 1\) for \(\chi\), bestemmes en ligning som relaterer den relative permittiviteten og den elektroniske polariserbarheten. \ Hvor N Er antall molekyler per volumenhet.mens denne ligningen relaterer den dielektriske konstanten med den elektroniske polariserbarheten, representerer den bare materialet som helhet, og tar ikke i bruk det lokale feltet, eller feltet som oppleves av et molekyl i et dielektrisk. Dette feltet er Kjent Som Lorentz-feltet, og ligningen for å definere Dette er gitt som,
\
og ved å erstatte denne verdien tilbake for feltet som ble brukt i den forrige metoden, bestemmes følgende ligning
\
denne ligningen er kjent som Clausius-Mossotti-ligningen og er måten å bytte mellom den mikroskopiske egenskapen til elektronisk permittivitet og den dielektriske konstanten. I tillegg til å vite den elektroniske polariserbarheten til et materiale, er det også andre underfaktorer, for eksempel kjemisk sammensetning og bindingstype som bestemmer den totale dielektriske oppførselen til et materiale. Imidlertid er elektronisk polarisasjon alltid iboende i et dielektrisk materiale.
