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

Кўриниб турибдики диэлектрик материалларнинг макроскопик хоссалари уларга майдон қўйилганда юз берадиган микроскопик жараёнларга боғлиқ бўлар экан. Қутбланишга олиб келувчи бир қанча шундай жараёнлар мавжуд. Улар атомлар ва ионлар электрон булутининг силжиши, мусбат ионларнинг манфий ионларга нисбатан силжиши, доимий дипол моментига эга бўлган молекулаларнинг электр майдонида ориентацияланиши ва ҳ.к.лар.

Турли қутбланиш турларини характерлаш учун нафақат қутбланишни юзага келтирувчи зарраларнинг табиатини, балки атмолар ва молекулалар аро ўзаро таъсирларнинг ўзига хослигини ҳам билиш керак. Электр майдони таъсирида силжиган зарраларни ўз ҳолатига қайтарувчи куч квазиэластик табиатга эга бўлса эластик қутбланиш ҳақида гапирилади. Агар электронлар, ионлар ёки диполлар майдонда силжиганда иссиқлик энергияси туфайли потенциал тўсиқларни ошиб ўтсалар бундай қутбланишни иссиқлик қутибланиши деб аталади.

Электрон эластик қутбланиш

  Электрон эластик қутбланиш қутбланишларнинг нисбатан энг умумий тури бўлиб ҳисобланади. У барча диэлектрикларда уларнинг агрегат ҳолати ва (газ, суюуқлик, қаттиқ жисм) структураси (тузулиши) (кристалл, аморф модда) қандай бўлишидан қатъий назар кузатилади. Диэлектрик тузулган атомлар ташқи электр майдони таъсирида электрон қобиқлар ва ядроларнинг бир-бирига нисбатан силжиши ҳисобига электр диполларига айланиб қолади. Ядролар массаси электронлар массагига қараганда жуда катта бўлганлиги учун амалда электронларнинг силжиши ҳақида гапириш керак бўлади. Электрон эластик қутбланишнинг юзага келиш вақти жуда кичик бўлиб, 10-16÷10-17 с ни ташкил қилади. Шундай қилиб электрон эластик қутбланиш юқори частотали (оптик частоталарга қадар) электр майдонларда юзага келишга улгуради. Ёруғлик тебранишлари даври 10-14÷10-15 с га тенг. Шунинг учун электрон қутбланишнинг кечикиши спектрнинг электромагнит тебранишлар частотаси 1016÷1017 Гц бўлган ультрабинафша соҳасидагина кузатилади.

Электрон эластик қутбланишнинг юзага келиш механизмини водородсимон атом мисолида тушуниш осон. Агар ташқи майдон E = 0 бўлса, у ҳолда атомдаги мусбат заряд маркази манфий заряд маркази билан мос тушади (2–расм).