Polarisasi Elektronik

Oleh kerana pengaruh medan elektrik luar, pusat nukleus dan pusat awan elektron dipisahkan, akan terdapat daya tarikan yang dibangunkan antara mereka mengikut Hukum Coulomb. Katakan, pada jarak pemisahan pusat nukleus dan awan elektron, x, keseimbangan ditubuhkan. Ini bermaksud pada jarak pemisahan x, daya yang bertindak pada nukleus atau awan elektron disebabkan oleh medan elektrik luar dan Hukum Coulomb menjadi sama dan bertentangan. Jelas bahawa jejari nukleus jauh lebih besar daripada awan elektron. Oleh itu, berkenaan dengan awan elektron, nukleus boleh dianggap sebagai muatan titik. Maka, daya elektrostatik yang bertindak pada nukleus adalah +E.Z.e. Kini, nukleus telah bergerak dari pusat awan elektron sejauh x.

Mengikut Teorem Gauss, daya disebabkan oleh awan elektron negatif yang bertindak pada nukleus positif hanya disebabkan oleh bahagian awan yang dikelilingi oleh sfera berjejari x. Bahagian awan di luar sfera berjejari x tidak memberikan daya pada nukleus. Kini, isipadu sfera berjejari x adalah (4/3)πx3 dan isipadu sfera berjejari R adalah (4/3)πR3.
Kini, jumlah muatan negatif awan elektron adalah -Ze dan kita telah menganggap ia tersebar secara seragam sepanjang isipadu awan tersebut.

Maka, jumlah muatan negatif yang dikelilingi oleh sfera berjejari x adalah,

Hanya sejumlah muatan ini yang akan memberikan daya Coulomb pada nukleus. Maka, mengikut Hukum Coulomb, daya tersebut adalah

Pada keadaan keseimbangan,

Kini, momen dipol nukleus adalah Zex kerana momen dipol adalah hasil darab muatan nukleus dan jarak perpindahan. Kini, memasukkan ungkapan x dalam ungkapan momen dipol, kita mendapatkan,

Polarisasi ditakrifkan sebagai bilangan momen dipol per unit isipadu bahan. Jika N adalah bilangan momen dipol per unit isipadu, polarisasinya adalah,

Dari ungkapan di atas, didapati bahawa polarisasi elektronik atau polarisasi atom bergantung kepada jejari (atau isipadu) atom dan bilangan atom yang hadir dalam unit isipadu bahan tersebut.

Mari kita pertimbangkan satu atom nombor atom Z. Katakan, +e coulomb adalah muatan setiap proton dalam nukleus dan -e coulomb adalah muatan setiap elektron yang mengelilingi nukleus. Semua elektron orbit membentuk awan muatan negatif yang mengelilingi nukleus bermuatan positif. Muatan nukleus adalah +Ze coulombs dan muatan awan elektron negatif adalah -Ze coulombs. Mari kita juga mengandaikan bahawa muatan negatif awan elektron tersebar secara homogen pada sfera berjejari R. Apabila tiada pengaruh medan elektrik luar, pusat sfera ini dan pusat nukleus atom bertepatan. Kini, katakan medan elektrik luar intensiti E volt per meter dikenakan pada atom. Disebabkan medan elektrik luar ini, nukleus atom bergerak ke arah intensiti negatif medan dan awan elektron bergerak ke arah intensiti positif medan.

Pernyataan: Hormati asal, artikel yang baik berharga dibagi, jika terdapat pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk menghapus.