Существует несколько видов поляризации, каждый из которых объясняется собственным физическим механизмом явления. Различают 3 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 ЭП 10-15 – 10-14 с.
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 – 10-14 с. 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 – 10-1 с.
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.
