Elektrooniline polariseerumine

Kuna välise elektrivälja mõju tõttu tuumakeskme ja elektronide pilvikeskme vahel tekib eraldus, siis nende vahel areneb Coulombi seaduse järgi Coulombi seaduse järgi vedav jõud. Ütleme, et tuumakeskme ja elektronide pilvikeskme vaheline eraldus x on tasakaalustatud. See tähendab, et kaugusel x on tuumale või elektronide pilvele mõjutavad välise elektrivälja ja Coulombi seaduse järgi tekkivad jõud sama suured ja vastupidised. On selge, et tuuma raadius on palju suurem kui elektronide pilve raadius. Seega võib tuumaga suhtlemisel arvestada punktlaadet. Seega oleks elektrostaatiline jõud, mis mõjutab tuumat, +E.Z.e. Nüüd on tuum keskpunktist elektronide pilve kaugusel x.

Gaussi teoreemi järgi Gaussi teoreem, negatiivse elektronide pilve poolt positiivsel tuumal toimiv jõud tuleneb ainult sellest osast, mis asub x raadiusega sfääri sees. Sfääri ulatusest x väljaspool olev osa ei mõjuta tuumat. Nüüd, x raadiusega sfääri ruumala on (4/3)πx3 ja R raadiusega sfääri ruumala on (4/3)πR3.
Nüüd, elektronide pilve koguneegatiivne laeng on -Ze ja me oleme juba eeldanud, et see on ühtlaseks jaotatud kogu pilve ruumala hulgas.

Seega, x raadiusega sfääri sees asuv negatiivse laengu kogus on,

Ainult nii palju laeng toimib tuumal Coulombi jõuga. Seega, Coulombi seaduse järgi Coulombi seadus, jõud oleks

Tasakaalustatud seisundis,

Nüüd on tuuma dipoolmoment Zex, kuna dipoolmoment on tuuma laeng ja nihkekauguse korrutis. Nüüd, asendades x avaldise dipoolmomendi avaldisse, saame,


Ülaltoodud avaldise põhjal leidub, et elektroniline polariseeritavus või aatomiline polariseeritavus sõltub aatomile aatom raadiusest (või ruumalast) ja aatomite arvust ühiku ruumala kohta materjalis.

Vaatleme üht aatomit aatomiarvuga Z. Ütleme, et +e kulon on igas protoni laeng tuumas ja -e kulon on igas elektroni laeng, mis ümbritseb tuuma. Kõik orbiidil liikuvad elektronid moodustavad negatiivse laenguga sfäärilise pilve, mis ümbritseb positiivse laenguga tuuma. Tuuma laeng on +Ze kulonit ja elektronide negatiivse pilve laeng on -Ze kulonit. Eeldame, et elektronide negatiivne laeng on homogeenselt jaotatud sfääril, mille raadius on R. Kui mitte mingi välise elektrivälja mõju pole, siis selle sfääri keskpunkt ja tuuma keskpunkt kattuvad. Nüüd, ütleme, et aatomile rakendatakse välise elektrivälja intensiivsusega E volt meetri kohta. Selle välise elektrivälja tõttu liigub aatomi tuum negatiivse intensiivsuse poole ja elektronide pilv positiivse intensiivsuse poole.

Deklaratsioon: Austa algset, hea artikkel on väärt jagamist, kui on rikkunud autorsaid õigusi, siis palun kontakti saata, et kustutada.