[科普中国]-取向极化

简介

有极分子的极化就是等效电偶极子转向外电场的方向，所以叫做取向极化。

一般来说，分子在取向极化的同时还会产生位移极化，但是，对于有极分子电介质来说，在静电场作用下，取向极化的效应比位移极化的效应强得多，所以有极分子的极化机理是取向极化。1

电介质的极化无极分子的位移极化加上外电场后，在电场力作用下电介质分子的正负电荷中心不再重合，形成一个电偶极子，它们的等效电偶极矩P的方向都沿着电场的方向。

电介质的两个和外电场强度 相垂直的表面层里，将分别出现正电荷和负电荷。这些电荷不能离开介质，也不能在电介质中自有移动，我们称之为极化电荷。这种在外电场作用下，在电介质中出现极化电荷的现象叫做电介质的极化。

由于无极分子的极化在于正、负电荷中心的相对位移，所以常叫做位移极化。

有极分子的取向极化无外电场时，有极分子电偶极矩取向不同，整个介质不带电。

在外电场中有极分子的固有电矩要受到一个力矩作用，电矩方向转向和外电场方向趋于一致。

有极分子的极化就是等效电偶极子转向外电场的方向，所以叫做取向极化。

一般来说，分子在取向极化的同时还会产生位移极化，但是，对于有极分子电介质来说，在静电场作用下，取向极化的效应比位移极化的效应强得多，所以有极分子的极化机理是取向极化。

上面从分子的结构出发，说明了两类不同的电介质的极化过程，这两类电介质极化的微观过程虽然不同，但宏观的效果却是相同的，都是在电介质的两个相对表面上出现了异号的极化电荷，在电介质内部有沿电场方向的电偶极矩。

因为温度升高时因碰撞而失去整齐排列的分子数将增加。值得指出的是，德拜公式和居里定律完全适用于顺磁质的磁化现象，因为顺磁质的取向极化是由于分子的“永久磁矩”在外磁场中具有定向排列的倾向所致。2

电介质定义所谓电介质，就是通常所说的由大量电中性的分子组成的绝缘体。

在静电场中平衡时：

1.内部电场强度不为零；

2.电介质表面出现极化电荷。

电介质出现极化电荷的现象，称为电介质极化。

若把电介质放入静电场中，电介质原子中的电子和原子核在电场力的作用下，在原子范围内作微观的相对位移。在外电场中电介质要受到电场的影响，同时也影响外电场。

分类电介质可分为无极分子和有极分子。

无极分子和有极分子的区别有极分子：分子的正负电荷中心在无电场时不重合的，有固定的电偶极矩， 如H2O、HCl、 CO、SO2、环氧树脂、陶瓷等。

有极分子的等效电偶极矩：

整个电介质可以看成是无数的点偶极子的聚集体。虽然每个分子的等效点偶极矩不为零，但不管从电介质整体来看，还是从电解质的某一小体积来看，电解质是呈中性的。

无极分子：分子的正电荷中心与负电荷中心重合。

无极分子的等效电偶极矩：

无极分子电介质整体也是呈中性的。