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在電磁學里,電介質因響應外電場的施加而極化的程度,可以用電極化率(electric susceptibility,)來衡量。電極化率又可以用來計算物質的電容率。因此,電極化率會影響這物質內各種其它可能發生的現象,像電容器的電容、光波傳播於物質內部的光速等等。

1定義

polarizability;electric susceptibility
描述電介質極化性質的物理量。一個無量綱的純數。有些電介質的P和E 呈現出複雜的非線性關係,類似於磁滯回線,稱為電滯回線,這種性質稱為鐵電性,如酒石酸鉀鈉,鈦酸鋇等鐵電體。鐵電性一般只存在於一定溫度範圍內,當溫度超過臨界的居里溫度時,鐵電性隨之消失。有些晶體材料如水晶等的極化各向異性,P 和E 的關係很複雜,其電極化率是一個二階張量。用符號χe表示,χe與相對電容率εr的關係為εr=1+χe。
見電極化強度,電容率。

2色散性質和因果關係

一般而言,物質無法為了要響應一個含時外電場的變化而瞬時地電極化。因此,更廣義的表述必須將時間納入考量:
\mathbf{P}(t)=\frac{\varepsilon_0}{\sqrt{2\pi}} \int_{-\infty}^t \chi_e(t-t') \mathbf{E}(t')\, dt'\,\!
那就是,電極化是先前時間的電場與含時電極化率的折積。假設每當時,,則這積分的上限可以延伸至無窮大:
\mathbf{P}(t)=\frac{\varepsilon_0}{\sqrt{2\pi}} \int_{-\infty}^\infty \chi_e(t-t') \mathbf{E}(t')\, dt'\,\!
瞬時的響應對應於狄拉克δ函數電極化率。
對於一個線性系統,可以簡單地做一個傅里葉變換,將這關係式寫為頻率的函數:這結果是折積定理的一個範例。
電極化率的相依於頻率導致電容率的相依於頻率。電極化率隨著頻率而變化的曲線的樣子描繪出物質的色散性質。
更加地,由於因果關係,電極化只能相依於先前時間的電場(也就是說,每當時,設定)。這事實迫使電極化率必須遵守克拉莫-克若尼約束。
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