दिशात्मक ध्रुवीकरण

प्रस्तावित विषय Orientational polarization को चर्चा करने से पहले कुछ अणुओं की संरचनात्मक विवरणों का अध्ययन करें। एक ऑक्सीजन अणु को लें। एक एकल ऑक्सीजन परमाणु के बाहरी कक्ष में केवल ६ इलेक्ट्रॉन होते हैं। एक ऑक्सीजन परमाणु दूसरे ऑक्सीजन परमाणु के साथ द्विगुणित सहसंयोजी बंध बनाता है और एक ऑक्सीजन अणु बनाता है। एक ऑक्सीजन अणु में दो परमाणुओं के नाभिक के केंद्रों के बीच की दूरी १२१ पिको-मीटर है। लेकिन दोनों अणुओं के सिरे समान आवेशित होने के कारण अणुओं में कोई स्थायी या परिणामी डाइपोल मोमेंट नहीं होता। अणु के अंदर दो परमाणुओं के बीच कोई शुद्ध आवेश स्थानांतरण नहीं होता। इसी तरह, यदि हम हाइड्रोजन, नाइट्रोजन आदि के चित्रों को लें, तो वहाँ भी इन्हीं कारणों से कोई शुद्ध डाइपोल मोमेंट नहीं होगा। अब, पानी के अणु की संरचना पर विचार करें।
एक पानी का अणु घुमावदार संरचित होता है। यहाँ, ऑक्सीजन परमाणु दो हाइड्रोजन परमाणुओं के साथ सहसंयोजी बंध बनाता है। पानी के अणु का ऑक्सीजन भाग थोड़ा ऋणात्मक होता है जबकि हाइड्रोजन भाग थोड़ा धनात्मक होता है। ये अणुओं के ऋणात्मक-धनात्मक भाग दो डाइपोल मोमेंट बनाते हैं जो ऑक्सीजन परमाणु के केंद्र से हाइड्रोजन परमाणुओं के केंद्र की ओर इंगित होते हैं।

इन दो डाइपोल मोमेंटों के बीच का कोण १०५o है। इन दो डाइपोल मोमेंटों का एक परिणामी होगा। यह परिणामी डाइपोल मोमेंट प्रत्येक पानी के अणु में उपस्थित रहता है, भले ही कोई बाहरी बल लगाया न हो। इसलिए, पानी का अणु एक स्थायी डाइपोल मोमेंट रखता है। नाइट्रोजन डाइऑक्साइड या इसी तरह के अणुओं में इसी कारण से समान स्थायी डाइपोल मोमेंट होता है।

जब बाहर से एक विद्युत क्षेत्र लगाया जाता है, तो स्थायी डाइपोल मोमेंट वाले अणु लगाए गए विद्युत क्षेत्र की दिशा के अनुसार स्वयं को रखते हैं। यह इसलिए होता है क्योंकि बाहरी विद्युत क्षेत्र प्रत्येक अणु के स्थायी डाइपोल मोमेंट पर एक टोक लगाता है। लगाए गए विद्युत क्षेत्र के अक्ष के अनुसार स्थायी डाइपोल मोमेंट की दिशा में व्यवस्था की प्रक्रिया को orientational polarization कहा जाता है।

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