хил бўлишлигидам иборат. Яримўтказгичларда Eg<3эВ, диэлектрнк-ларда E >3эВ деб шартли ҳинсобланади.
Диэлектрикларда зарядларнинг эркин кўчиши мумкин бўлмаган-лиги туфайли унннг ичкарисига етарлича кучли ташқи электр майдонлар кира олади. Бунда кристалл панжарасининг даврий электр майдонига кўшимча (ташқи) майдон кўшилганда учта муҳим ҳолат диэлсктрикнинг ички тузилишининг (электронлар ва ионлар вазиятларининг) ўзгаришини аниқлаш имконини бериши мумкин.
Агар диэлектрик намунасини статик электр майдонга (масалан, конденсатор пластиналари орасидаги майдонга) жойлаштирилса, кристаллнинг статик диэлектрик сингдирувчаилиги о ни аниқлаб, кристаллиинг ички тузилиши ўзгариши ҳақида муҳим маълумот олиш мумкин. о ни микроскопик назария ҳисоблайди.
Диэлектрикнинг оптик хоссаларини, яъни унинг юқори так-рорийликли электромагнит майдон билан ўзаро таъсирини аниқлаш учун диэлектрик сингдирувчанликнинг такрорийликка боғлани-шини, яъни ни ҳисоблаш зарур. Бундан синдириш кўрсат-кичи п= ни аниклаш мумкин.
Ионлар кристалларида ҳатто ташқи майдонлар бўлмаганида ҳам ионглар орасида узоқ тасир электростатик кучлар мавжуд бўлиши мумкин. Бу кучлар панжара ўзининг мувазанатий шаклига нисбатан деформацияланиши (масалан, атомлар тебранишлари) оқибатида пайдо бўлиши мумкин.
Мазкур масалаларни тадқиқлашда муҳит учун ёзилган Максвелл тенгламаларидан фойдаланиш қулайдир. Кейин қаттиқ жисмдаги маҳаллий майдонларни мухокамага киритиб, ташқи майдон таъси-рида қутбланиш ҳодисаларини атомлар савиясида баён қилинади.
12.1. Диэлектрнкларга оид асосий тушунчалар ва катталиклар
Маълумки, классик электродинамика муҳитлардаги электромаг-нит ҳодисаларни, ташқи майдондан ташқари, яна муҳит хоссала-рини ифодаловчи тушунча ва катталиклар ёрдамида тадқиқ қилган.
-- электр майдон кучланганлиги — майдоннинг мазкур нуқтасига жойлаштирилган бирлнк мусбат зарядга таъсир этувчи куч;
— қутбланиш вектори — диэлектрик бирлик ҳажмининг электр моменти;
-- электр индукция (электр силжиш) вектори муҳит ичида ташқи майдон ва унинг таъсирида пайдо бўлган қутбланиш электр май-донининг биргаликда бирлик мусбат зарядга таьсир этувчи куч;
— муҳитнинг нисбий диэлектрик сингдирувчанлиги (диэлектр доимий) — Гаусс бирликлар системасида изотроп муҳитда ва орасида пропорционаллик коэффициенти = ;
о — вакуумнинг электр доимийси, о=(107/4 с2)=8,8542 .10-12 Ф/м Изотроп муҳитда Гаусс системасида
= + 4 = (12.1)
ёки
= . (12.2)
-- нисбий диэлектрик қабулчанлик қутбланиш вектори билан электр майдон кучланганлиги орасидаги пропорционаллик коэффициент
= (12.3)
(12.2) ва ( 12.3) ифодалардан
= ...ёки... = I + 4 (12.4)
келиб чиқади.
СИ бирликлар ситемасида (12.1) ўрнига
= 0 + = 0 ( 1 + ) = 0 (12.5)
(бунда 0 = 1 + ) ифода ёзилади.
Анизотроп муҳит бўлганида Р ва Е векторлар параллел бўлмаслиги мумкин, диэлектрик қабулчанлик ва сингдирувчанлик тензор катталиклар бўлади.
Максвеллнинг қуйидаги тенгламасини эслатамиз:
= 4 (СИ да = ) (12.6)
Изотроп муҳитда
= (СИ да = ). (12.6’)
Маълумки, мазкур тенглама Кулон қонунини зичликда узлуксиз тақсимланган зарядлар ҳоли учун умумлаштиришдан келиб чиққан.
Миқдор жиҳатдан бир-бирига тенг, аммо қарама-қарши ишорали бир-бирига боғланган икки заряд дипол дейилади. Диэлектрик қабулчанликни бинобарин, диэлектрик сингдирувчанликни яккаланган зарядлар эмас, балки диэлектрик диполлар аниқлайди. Диполнинг электр моменти
=q (12.7)
кўринишда аниқланади, бунда — диполни ташкил этган зарядлар миқдори, — уларнинг оралиғи (12.1-расм). Дипол елкаси нинг ( ) майдони аниқланаётган нуқтагача бўлган
масофадан анча кичик ( << )
бўлганда мазкур нуқтада
( )= ( 12.8)
Электр манфийлиги сезиларли фарқлана-диган атомлардан таркибланган ҳар қандай симметрик бўлмас молекула доимий электр дипол моментига эга бўлади. Масалан, сувнинг Н2О молекуласи р=6,33.10-30 Кл.м дипол моментига эга, у кислород ионидан иккита водород атомини бирлаштирувчи тўғри чизиқ ўртасига томон йўналган. НСI молекуласида бундаги икки атомни туташтирувчи чизиқ бўйича унинг дипол моменти йўналган. Диэлектрик муҳитда ташқи таъсир (электр майдон, босим ва ҳоказо) остида электр диполлар вужудга келган (индукцияланилиши) мумкин. У
Do'stlaringiz bilan baham: |