Mehanizam polarizacije

Prvo moramo poznavati definiciju polarizacije prije nego što uđemo u mehanizam. Polarizacija je zapravo poravnanje dipolnih momenata fiksnih ili induciranih dipola u smjeru okolnog električnog polja. Mehanizam polarizacije bavi se reakcijom molekule ili atoma na okolno električno polje. Jednostavno možemo reći da to dovodi do položaja dipola.
Postoji osnovno četiri podjele mekanizama polarizacije. To su elektronička polarizacija, dipolna ili orijentacijska polarizacija, jonovna polarizacija i međusobna polarizacija. Razmotrimo različite polarizacije detaljnije.

Elektronička Polarizacija

Ovdje se neutralni atomi polariziraju, što rezultira pomakom elektrona. Poznata je i kao atomska polarizacija. Možemo jednostavno reći da se središte elektrona pomakne u odnosu na nukleus. Stoga se formira dipolni moment, kako je prikazano ispod.

Orijentacijska Polarizacija

Poznata je i kao dipolna polarizacija. Zbog termalne ravnoteže molekula, u normalnom stanju dipoleti bit će nasumično poravnati. Kada se primjeni okolno električno polje, to rezultira polarizacijom. Sada će se dipoleti do neke mереre poravnati, kako je prikazano na slici 2. Npr.: Obično se događa u plinovima i tekućinama, poput H2O, HCl itd.

Jonovna Polarizacija

Kao što samo ime govori, radi se o polarizaciji jonova. Rezultira pomakom jonova i formiranjem dipolnog momenta. Obično se javlja u čvrstim materijalima. Npr: NaCl. U normalnom stanju sadrži neke dipole, koji se anuliraju. Prikazano je na slici 3.

Međusobna Polarizacija

Poznata je i kao prostorna nabojna polarizacija. Ovdje, zbog okolnog električnog polja, na sučelju elektrode i materijala događa se orijentacija nabojnih dipola. To znači; kada se primjeni okolno električno polje, dođe do pomaka nekih pozitivnih naboja prema granici zrna, što rezultira asambleom. Prikazano je na slici 4.

Ipak, u većini slučajeva više od jedne polarizacije će biti prisutno u jednom materijalu. Elektronička polarizacija se dešava u gotovo svim materijalima. Stoga za nas karakterizacija dielektričnih svojstava stvarnih materijala može biti vrlo teška. Za pronalaženje ukupne polarizacije, uzeti ćemo u obzir sve ostale polarizacije osim međusobne polarizacije. Razlog je taj što nemamo metodu za izračunavanje naboja prisutnih u međusobnoj polarizaciji.

Kada prođemo kroz četiri mekanizma polarizacije, vidimo da je volumen odmaknutih entiteta različit za svaki od njih. Vidi se postepeni porast mase od elektroničke do orijentacijske polarizacije. Frekvencija okolnog električnog polja ima direktnu vezu s ovom masom. Stoga možemo zaključiti da, kada poveća masa koja treba odmaknuti, vremenski interval potreban za odmaknuće također poveća.
Nakon toga, možemo raspraviti o tome kako je dielektrična konstanta nedielektričnih dielektrika, koja dolazi iz električnog dijela, povezana s indeksom loma (na visokoj frekvenciji 1012-1013 Hz). To je putem

Na primjer, C (Dijamant) imai n2 je 5.85, a dominantna polarizacija je elektronička. Za Ge,i n2 je 16.73, imajući elektroničku polarizaciju. Za H2O,i n2 = 1.77, imajući elektroničku, dipolnu i