Polarisasyong Elektriko

Dahil sa epekto ng panlabas na elektrikong field, ang sentro ng nukleo at ang sentro ng ulap ng elektron ay nahahati, magiging may pwersa ng paghuhugot sa pagitan nila batay sa Batas ni Coulomb. Sabihin natin, sa layo ng paghihiwalay ng sentro ng nukleo at ulap ng elektron, x, itinatag ang ekwilibriyo. Ibig sabihin, sa layo ng paghihiwalay x, ang mga pwersa na gumagana sa nukleo o ulap ng elektron dahil sa panlabas na elektrikong field at dahil sa Batas ni Coulomb ay naging pareho at kabaligtaran. Mahalagang tandaan na ang radius ng nukleo ay maraming beses mas malaki kaysa sa ulap ng elektron. Kaya, sa respeto ng ulap ng elektron, ang nukleo ay maaaring ituring bilang point charge. Dahil dito, ang elektrostatis na pwersa na gumagana sa nukleo ay +E.Z.e. Ngayon, ang nukleo ay inilipat mula sa sentro ng ulap ng elektron ng isang layo na x.

Batay sa Teorema ni Gauss, ang pwersa dahil sa negatibong ulap ng elektron na gumagana sa positibong nukleo ay lamang mula sa bahagi ng ulap na nakasara sa loob ng sphere na may radius x. Ang bahagi ng ulap na nasa labas ng sphere na may radius x ay hindi naglalapat ng anumang pwersa sa nukleo. Ngayon, ang volume ng sphere na may radius x ay (4/3)πx3 at ang volume ng sphere na may radius R ay (4/3)πR3.
Ang kabuuang negatibong karga ng ulap ng elektron ay -Ze at ito ay itinuturing na pantay-pantay na ipinasabog sa buong volume ng ulap.

Kaya, ang halaga ng negatibong karga na nakasara sa loob ng sphere na may radius x ay,

Lamang ang ganitong dami ng karga ang maglalapat ng coulombic force sa nukleo. Kaya, batay sa Batas ni Coulomb, ang pwersa ay

Sa kondisyong ekwilibriyo,

Ngayon, ang dipole moment ng nukleo ay Zex dahil ang dipole moment ay ang produkto ng karga ng nukleo at ang layo ng paglipat. Ngayon, ilagay natin ang ekspresyon ng x sa ekspresyon ng dipole moment, makakakuha tayo ng,

Ang polarization ay tinukoy bilang ang bilang ng dipole moments per unit volume ng materyal. Kung N ang bilang ng dipole moments per unit volume, ang polarization ay,

Mula sa itaas na ekspresyon, natuklasan na ang elektronikong polarization o atomic polarization ay depende sa radius (o volume) ng atom at ang bilang ng atom na naroroon sa unit volume ng materyal.

Isaalang-alang natin ang isang single atom na may atomic number Z. Sabihin natin, +e coulomb ang karga ng bawat proton sa nukleo at -e coulomb ang karga ng bawat elektron na umiikot sa paligid ng nukleo. Ang lahat ng elektron na umiikot sa atom ay bumubuo ng spherical cloud ng negatibong karga na umiikot sa paligid ng positibong nukleo. Ang karga ng nukleo ay +Ze coulombs at ang karga ng negatibong cloud ng elektron ay -Ze coulombs. Isaalang-alang din natin na ang negatibong karga ng ulap ng elektron ay pantay-pantay na ipinasabog sa isang sphere na may radius R. Kapag walang impluwensya ng anumang panlabas na electric field, ang sentro ng sphere at ang sentro ng nukleo ng atom ay tumutugma. Ngayon, sabihin natin na ang panlabas na electric field na may intensity E volt per meter ay inilapat sa atom. Dahil sa panlabas na electric field, ang nukleo ng atom ay inilipat patungo sa negatibong intensity ng field at ang ulap ng elektron ay inilipat patungo sa positibong intensity ng field.

Pahayag: Igalang ang oryinal, mahusay na mga artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may paglabag sa karapatang-ari pakiusap ilipat ang pagbabago.