Polariseringsmekanisme

Først må vi kjenne definisjonen av polarisering før vi går inn på mekanismen. Polarisering er i virkeligheten justeringen av dipolmomentene til de faste eller induerte dipoler i retningen av den ytre elektriske feltet. Mekanismen for polarisering handler om hvordan et molekyl eller atom reagerer på et ytre elektrisk felt. Enkelt sagt leder det til posisjoneringen av dipoler.
Det er i grunn fire divisjoner av polariseringsmekanismer. De er elektronisk polarisering, dipolær eller orienteringspolarisering, ionpolarisering og grænseflatespolarisering. La oss diskutere de forskjellige polariseringene i detalj.

Elektronisk polarisering

Her blir nøytrale atomer polarisert, noe som resulterer i en forskyvning av elektroner. Det kalles også atompolarisering. Vi kan enkelt si at sentrum for elektronene forskyves med hensyn til kjernen. Dermed dannes et dipolmoment som vist nedenfor.

Orienteringspolarisering

Denne kalles også dipolær polarisering. På grunn av termisk likevekt mellom molekylene vil dipolene være tilfeldig justert i normaltilstand. Når et ytre elektrisk felt implementeres, resulterer dette i polarisering. Nå vil dipolene justeres til en viss grad som vist i figur 2. Eks.: Dette skjer vanligvis i gasser og væsker som H2O, HCl osv.

Ionpolarisering

Som navnet antyder, er det polarisering av ioner. Det resulterer i en forskyvning av ioner og danner et dipolmoment. Det skjer vanligvis i faste materialer. Eks: NaCl. I normaltilstand inneholder det noen dipoler, og de nullstiller hverandre. Det er vist i figur 3.

Grænseflatespolarisering

Denne kalles også romladningspolarisering. Her forekommer orientering av ladningsdipoler på grunnet det ytre elektriske feltet ved grensesnittet mellom elektrode og materiale. Når et ytre elektrisk felt implementeres, flytter noen positive ladninger seg til grensegrensen og resulterer i en samling. Det er vist i figur 4.

Imidlertid er mer enn én polarisering ofte til stede i ett materiale. Elektronisk polarisering skjer i nesten alle materialer. Så karakteriseringen av dielektriske egenskaper hos reelle materialer kan være virkelig vanskelig for oss. For å finne totalpolarisering, vil vi ta hensyn til alle andre polariseringer unntatt grænseflatespolarisering. Grunnen er at vi ikke har noen metode for å beregne ladningene som er til stede i grænseflatespolarisering.

Når vi går gjennom de fire polariseringsmekanismene, kan vi se at volumet av de driftede enhetene er ulikt for hver av dem. Det kan sees at det gradvis økende massen skjer fra elektronisk til orienteringspolarisering. Frekvensen til det ytre elektriske feltet har direkte relasjon til denne massen. Så vi kan konkludere med at når massen som skal driftes øker, øker også tiden for å drifte den.
Neste kan vi diskutere hvordan dielektisk konstanten for ikke-magnetiske dielektrikum, som kommer fra den elektriske delen, er knyttet til brytningsindeksen (ved høy frekvens 1012-1013 Hz). Det er ved

For eksempel har C (Diamant)og n2 er 5.85 og dominerende polarisering er elektronisk. For Ge,og n2 er 16.73 med elektronisk polarisering. For H2O,og n2 = 1.77 med elektronisk, dipolær og ionpolarisering.