Электрондық поляризация

Сейрек электр және магниттік өріс негізінде ядроның орталығы мен электрон түбігінің орталығы бөлінеді, сондықтан олар арасында Кулон заңы бойынша тартылу күші пайда болады. Деп етіп, ядроның орталығы мен электрон түбігінің орталығының ара қашықтығы x болғанда, теңсіздік орналасады. Бұл аймақта, ядро немесе электрон түбігіне электр өрісінен және Кулон заңынан келген күштер тең және қарама-қарсы бағытта болады. Ядроның радиусы электрон түбігінің радиусынан көптеген көп болғандықтан, электрон түбігінің көзінен көру үшін ядро нүктесі ретінде қарастырылады. Сондықтан, ядроға тауып кеткен электростатикалық күш +E.Z.e болады. Енді ядро электрон түбігінің орталығынан х қашықтыққа шығып кеткен.

Гаусс теоремасы бойынша, теріс электрон түбігінің оң ядроға тауып кеткен күші тікелей радиусы х болған сфераға істелген бөлігімен ғана байланысты болады. Радиусы х болған сфера сыртындағы түбік бөлігі ядроға күш қолданбайды. Енді, радиусы х болған сфера еңігі (4/3)πx3 ал, радиусы R болған сфера еңігі (4/3)πR3.
Енді, электрон түбігінің жалпы теріс заряды -Ze болып, оның барлық аймағына тақтай қалыптасқан деп қабылдаймыз.

Сондықтан, радиусы х болған сфераға істелген теріс заряд,

Тек бұл мөлшер заряд ядроға Кулон күшін қолданады. Сондықтан, Кулон заңы бойынша, күш болады

Теңсіздік шартында,

Ядроның диполь моменті Zex болады, себебі диполь моменті ядроның заряды мен орналасу аралығының көбейтіндісі. Енді, диполь моменті формуласындағы x-ті енгізіп, мынаны алатын боламыз,

Поляризация материалдың бір геометриялық бірлігінде жатқан диполь моменттер саны ретінде анықталады. Егер N - бір геометриялық бірлікке тиісті диполь моменттер саны болса, поляризация болады,

Бұл формула бойынша, электрондық поляризация же атомдық поляризация атомдың радиусы (немесе еңігі) және бір геометриялық бірлікте жатқан атомдар санына тәуелді болады.

Бір атом Z атомдық номерін қарастырайық. Айтқанда, ядродан +e кулон заряды және ядроның айналуындағы әрбір электрон -e кулон заряды. Барлық айналу электрондары атомда теріс зарядты сфералық түбік ретінде құрайды. Ядроның заряды +Ze кулон, ал электрон түбігінің заряды -Ze кулон. Негізінен, электрон түбігінің теріс заряды R радиусындағы сфера бетінде тақтай қалыптасқан деп қабылдаймыз. Егер кез келген тағы электр өрісінің тақырыбы жоқ болса, сфера орталығы мен атомдың ядро орталығы бірдей болады. Енді, деп етіп, электр өрісі E вольт метр интенсивтілігімен атомға қолданылады. Бұл электр өрісінің нәтижесінде, атомдың ядро негатив интенсивтілік тағы қарай, ал электрон түбігі позитив интенсивтілік тағы қарай жылжып отырады.

Ескерту: Оригиналды сыйлаңыз, жақсы мақалаларды бөлісу үшін, егер автордық құқықтардың қолданылғанын көрсеңіз, жою үшін хабарласыңыз.