پولاریزاسیون الکترونیکی

به دلیل تأثیر میدان الکتریکی خارجی، مرکز هسته و مرکز ابر الکترون‌ها از هم جدا می‌شوند و طبق قانون کولمب نیروی جذب بین آنها ایجاد می‌شود. فرض کنید در فاصله‌ای به اندازه x، تعادل برقرار شده است. این بدان معناست که در فاصله x، نیروهای وارد بر هسته یا ابر الکترون‌ها به دلیل میدان الکتریکی خارجی و قانون کولمب یکسان و مخالف هستند. واضح است که شعاع هسته بسیار بیشتر از شعاع ابر الکترون‌ها است. بنابراین نسبت به ابر الکترون‌ها، هسته را می‌توان به عنوان Ladé نقطه‌ای در نظر گرفت. بنابراین، نیروی الکترواستاتیک وارد بر هسته +E.Z.e خواهد بود. حالا هسته به میزان x از مرکز ابر الکترون‌ها جابجا شده است.

طبق قضیه گاوس، نیروی وارد بر هسته مثبت به دلیل ابر منفی الکترون‌ها فقط به دلیل بخشی از ابر که در کره‌ای با شعاع x محصور شده است، وجود دارد. بخشی از ابر خارج از کره‌ای با شعاع x هیچ نیرویی روی هسته وارد نمی‌کند. حالا، حجم کره‌ای با شعاع x برابر (4/3)πx3 و حجم کره‌ای با شعاع R برابر (4/3)πR3 است.
همچنین، مجموع Ladé منفی ابر الکترون‌ها -Ze است و ما قبلاً فرض کرده‌ایم که این Ladé به طور یکنواخت در سراسر حجم ابر توزیع شده است.

بنابراین، مقدار Ladé منفی محصور شده در کره‌ای با شعاع x عبارت است از:

فقط این مقدار Ladé نیروی کولمبی را روی هسته وارد می‌کند. بنابراین، طبق قانون کولمب، نیرو عبارت است از:

در شرایط تعادل:

حالا گشتاور دوقطبی هسته Zex است زیرا گشتاور دوقطبی حاصل ضرب Ladé هسته و فاصله جابجایی است. حالا، با قرار دادن عبارت x در عبارت گشتاور دوقطبی، داریم:

پیشرفت Ladé به عنوان تعداد گشتاورهای دوقطبی بر واحد حجم ماده تعریف می‌شود. اگر N تعداد گشتاورهای دوقطبی بر واحد حجم باشد، پیشرفت Ladé عبارت است از:

از این عبارت مشخص می‌شود که پیشرفت Ladé الکترونی یا Ladé اتمی به شعاع (یا حجم) اتم و تعداد اتم‌های موجود در واحد حجم ماده بستگی دارد.

فرض کنید یک اتم با عدد اتمی Z را در نظر بگیریم. بگویید Ladé هر پروتون در هسته +e کولوم و Ladé هر الکترون دور هسته -e کولوم است. تمام الکترون‌های مداری در اتم یک ابر Ladé منفی حول هسته Ladé مثبت تشکیل می‌دهند. Ladé هسته +Ze کولوم و Ladé ابر الکترون‌ها -Ze کولوم است. فرض کنید Ladé منفی ابر الکترون‌ها به طور یکنواخت در کره‌ای با شعاع R توزیع شده است. وقتی هیچ تأثیر میدان الکتریکی خارجی وجود ندارد، مرکز این کره و مرکز هسته اتم با هم تطابق دارند. حالا، فرض کنید میدان الکتریکی خارجی با شدت E ولت بر متر بر اتم اعمال می‌شود. به دلیل این میدان الکتریکی خارجی، هسته اتم به سمت شدت منفی میدان جابجا می‌شود و ابر الکترون‌ها به سمت شدت مثبت میدان جابجا می‌شود.

بیانیه: احترام به اصل، مقالات خوب ارزش به اشتراک گذاشتن را دارند، اگر تخلفی وجود دارد لطفاً تماس بگیرید تا حذف شود.