Polarisation orientationnelle

Avant de discuter de la polarisation orientationnelle, examinons les détails structurels de certaines molécules. Prenons une molécule d'oxygène. Un atome d'oxygène n'a que 6 électrons sur sa couche externe. Un atome d'oxygène crée un double lien covalent avec un autre atome d'oxygène et forme ainsi une molécule d'oxygène. Dans une molécule d'oxygène, la distance entre les centres des noyaux des deux atomes est de 121 picomètres. Cependant, il n'y a pas de moment dipolaire permanent ou résultant car les deux extrémités de la molécule sont également chargées. Il n'y a pas de transfert net de charge entre les atomes dans la molécule. De même, si nous considérons les molécules d'hydrogène, d'azote, etc., nous constaterons qu'il n'y a pas non plus de moment dipolaire net pour les mêmes raisons. Maintenant, examinons la structure moléculaire de l'eau.
Une molécule d'eau a une structure en V. Ici, l'atome d'oxygène a un lien covalent avec deux atomes d'hydrogène. La partie oxygène de la molécule d'eau est légèrement négative tandis que les parties hydrogène sont légèrement positives. Ces parties négatives et positives de la molécule forment deux moments dipolaires pointant du centre de l'atome d'oxygène vers le centre des atomes d'hydrogène.

L'angle entre ces deux moments dipolaires est de 105o. Il y aurait un moment dipolaire résultant de ces deux moments dipolaires. Ce moment dipolaire résultant est présent dans chaque molécule d'eau, même en l'absence de champ électrique externe. Ainsi, la molécule d'eau a un moment dipolaire permanent. Le dioxyde d'azote ou des molécules similaires ont le même moment dipolaire permanent pour les mêmes raisons.

Lorsqu'un champ électrique est appliqué de manière externe, les molécules ayant un moment dipolaire permanent s'orientent selon la direction du champ électrique appliqué. Ceci est dû au fait que le champ électrique externe exerce un couple sur le moment dipolaire permanent de chaque molécule. Le processus d'orientation des moments dipolaires permanents le long de l'axe du champ électrique appliqué est appelé polarisation orientationnelle.

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