10 – Ma’ruza Tashqi doimiy elektr maydonda dielektriklarning qutblanishi, qutblanish mexanizmlari

Кўплаб диэлектриклар (ион кристаллар, аморф моддалар) учун ионларнинг электрон қутбланишини билиш муҳимдир. Ионлар қутбланиши деярли атомлар қутбланишига ўхшаш характерга эга бўлади. Инерт газлари қобиғига ўхшаш қобиққа эга бўлган ионлар энг кам қутбланувчанликка эга бўлади. Ионнинг қутбланувчанлиги ва ионизация потенциали ўртасида тўғридан-тўғри боғлиқлик бор. Ионизация потенциали катталиги электроннинг ядро билан боғланиш энергиясига боғлиқ. Бу энергия қанча катта бўлса электрон қобиқ шунча турғун бўлади. Бундан ионизация потенциали қанча катта бўлса қутбланувчанлик шунча кичик бўлиши келиб чиқади.

Ион эластик қутбланиш

Ион боғланишга эга бўлган диэлектрикларда майдон таъсири натижасида мусбат ионларнинг манфий ионларга нисбатан силжиши кузатилади. Бу тарзда юзага келадиган қутбланишга ион эластик қутбланиш деб аталади. Бу қутбланишнинг юзага келиш вақти одатда 10-14÷10-15 с ни ташкил қилади. Бу, қаралаётган қутбланиш, ўта юқори частотали (1010÷1011 Гц) ўзгарувчан майдонларда тўлиқ юзага келиб улгуришини билдиради. Аммо унинг спектрнинг инфра қизил (ИҚ) соҳасида кечикиши кузатилади. Энг оддий мисол сифатида икки турли ионлардан (масалан Na+ ва Cl–) таркиб топган битта молекуланинг қутбланишини қараб чиқамиз. Заряд ион марказида мужассамланган деб ҳисоблаймиз (3–расм).

Бизга олдиндан маълум бўлган ион молекулалари учун боғланиш энергиясининг масофага боғлиқлиги ифодасидан фойдаланиб ундаги номалум коэффициентларни энергиянинг минимуми шартидан фойдаланиб топиб ва худди электрон эластик қутбланишда электр майдонида атом мувозанати учун ёзган шартларимизни ионлар учун ёзиб, ион қутбланувчанлик учун қуйидаги ифодани ҳосил қилиш мумкин:

3–расм. NaCl молекуласининг ион қутбланиши

Бу ифодадаги номалум “эластиклик” коэффициенти k ни топиш учун маълум бир кўриниб турган муносабатлардан фойдаланилади. Тегишли дифференциаллашларни бажариб k учун қуйидаги ифодага эга бўламиз: