Существует несколько видов поляризации, каждый из которых объясняется
собственным физическим механизмом явления. Различают3 основных вида
поляризации.
1 Электронная поляризация– упругое смещение или деформация под
действием вн.эл. поля электронных оболочек атомов или ионов. ЭП происходит
во всех атомах или ионах и поэтому наблюдается во всех видах Д независимо от
наличия в Д других видов П. Это быстрая, не релаксационная, упругая
поляризация, совершается в Д под действием эл. поля практически мгновенно, без
рассеяния энергии, т.е без выделения тепла. Время совершения ЭП10^-15– 10^14с.
Величина ε вещества с чисто ЭП численно равна квадрату показателя
преломления света. ЭП вещества уменьшается с ростом температуры. Это
объясняется тепловым расширением Д и уменьшением числа частиц в единице
объема. Изменение ε Д с ЭП при изменении температуры обусловлено только
изменением его плотности.
2 Ионная поляризация- смещение относительно друг друга упруго
связанных ионов, составляющих ионную молекулу. ИП характерна для твердых
тел с ионным строением. Время совершения ИП- 10^-13– 10^-14с. С повышением температуры ИП усиливается в результате ослабления упругих сил, действующих
между ионами из-за увеличения расстояния между ними при тепловом
расширении. Таким обр. ε Д с ионным строением с ростом температуры
увеличивается.
3 Дипольная, релаксационная(неупругая) П наблюдается у полярных Д.
Отличие ДП от ЭП и ИП состоит в том, что она связана с тепловым движением
частиц. Дипольные молекулы, находящиеся в хаотическом тепловом движении,
частично ориентируются под действием поля. Это и является причиной П ДП
возможна, если молекулярные силы не мешают диполям ориентироваться вдоль
поля. С увеличением температуры молекулярные силы ослабляются, вязкость
вещества понижается, дипольная поляризация усиливается, но при увеличении
температуры возрастает энергия теплового движения молекул, что приводит к
уменьшению ориентирующего влияния поля. С увеличением температуры ε
возрастает, а затем, когда возрастает хаотическое тепловое движение, ε падает.
Время совершения ДП- 10^-8– 10^-1с.
При повороте диполей в направлении поля ими преодолевается некоторое
сопротивление, поэтому ДП связана с потерями энергии. Для ориентации диполя требуется время, которое характеризуется временем релаксации τ. После снятия вн. поля в течение τ ориентация полярной молекулы под действием теплового движения уменьшается в е раз(е=2,7) от первоначального значения. ε полярного вещества больше, чем меньше размеры молекулы и чем больше постоянный электрический момент молекулы.
