Mehanizem polarizacije

Preden se pustimo mehanizmu, moramo najprej poznati definicijo polarizacije.Polarizacija je v resnici poravnava dipolnih momentov fiksiranih ali induciranih dipolov v smeri zunanje električnega polja. Mehanizem polarizacije obravnava, kako molekula ali atom reagira na zunanje električno polje. Enostavno lahko rečemo, da to vodi do postavitve dipolov.
Osnovno obstaja štiri razdelki mehanizmov polarizacije. To so Elektronska polarizacija, dipolna ali Orientacijska polarizacija, Jonska polarizacija in Mešana polarizacija. Poglejmo podrobneje vsako od teh polarizacij.

Elektronska Polarizacija

Tukaj se nevtralni atomi polarizirajo, kar vodi do premika elektronov. Ta vrsta se imenuje tudi atomska polarizacija. Lahko enostavno rečemo, da se središče elektronov premakne glede na jedro. Tako se oblikuje dipolni moment, kot je prikazano spodaj.

Orientacijska Polarizacija

Ta vrsta se imenuje tudi dipolna polarizacija. Zaradi termalne ravnotežne stanje molekul, v normalnem stanju bodo dipoleti naključno poravnani. Ko je implementiran zunanji električni polje, to vodi do polarizacije. Dipoleti se zdaj delno poravnajo, kot je prikazano na sliki 2. Npr.: Običajno se zgodi v plinih in tekočinah, kot so H2O, HCl itd.

Jonska Polarizacija

Iz samega imena lahko sklepamo, da gre za polarizacijo ionov. To vodi do premika ionov in oblikovanja dipolnega momenta. Običajno se zgodi v trdnih materialih. Npr.: NaCl. V normalnem stanju vsebuje nekaj dipoletov, ki se izničijo med seboj. To je prikazano na sliki 3.

Mešana Polarizacija

Ta se imenuje tudi prostorska nabojna polarizacija. Tukaj zaradi zunanjega električnega polja pride do orientacije nabojev na mejnici med elektrodami in materialom. To pomeni, ko je implementiran zunanji električni polj, se nekateri pozitivni naboji premaknejo k granicam zrn in se tam akumulirajo. To je prikazano na sliki 4.

V večini primerov bo v enem materialu prisotna več kot ena vrsta polarizacije. Elektronska polarizacija se pojavi skoraj v vseh materialih. Zato je za nas dielektrična karakterizacija realnih materialov lahko zelo težka. Za iskanje celotne polarizacije upoštevamo vse druge polarizacije, razen mešane polarizacije. Razlog je, ker nimamo metode za računanje nabojev, ki so prisotni v mešani polarizaciji.

Ko pregledamo štiri mehanizme polarizacije, vidimo, da je volumen premaknjenih entitet različen za vsakega. Vidimo, da se masivnost postopoma povečuje od elektronske do orientacijske polarizacije. Frekvence zunanjega električnega polja ima neposredni odnos s tem masivnostjo. Zato lahko zaključimo, da, če se poveča masivnost, ki jo je treba premakniti, se poveča tudi čas, ki je potreben za njeno premik.
Nato lahko razpravljamo o tem, kako je dielektrična konstanta nemagnetskih dielektrikov, ki izhaja iz električnega dela, povezana s lomnimi indeksi (na visokih frekvencijah 1012-1013 Hz). To je s

Npr. C (Diamant) imain n2 je 5.85 in dominanta polarizacija je elektronska. Za Ge,in n2 je 16.73 z elektronsko polarizacijo. Za H2O,in n2 = 1.77 z elektronsko, dipolno in