Понятие поляризуемости, как правило, не относят к частицам, обладающим
постоянным дипольным моментом (напр., к полярным молекулам). В относительно
слабых электрич. полях
коэф.
также
наз. Поляризуемость, он является её количеств. мерой (имеет размерность объёма). Для атомных
систем, напр. некоторых молекул, поляризуемость может быть анизотропной. В этом случае зависимость
более
сложная:
где 
-
симметричный тензор 2-го ранга, i,
В сильных электрич. полях зависимость р(Е)перестаёт быть линейной.
Для изолированной i-й частицы (напр.,
молекулы разреженного газа) значение напряжённости поля
(поля в месте нахождения частицы) совпадает с напряжённостью внеш. поля 
Для частиц жидкости или кристалла к 
добавляется 
-
поле, создаваемое зарядами др. частиц, окружающих данную (локальное поле).
При включении поля момент p
появляется не мгновенно; время установления p для каждого
типа частиц различно в зависимости от их физ. природы и характеризуется временем
релаксации
Наибольшее применение понятие поляризуемости получило в физике
диэлектриков. Здесь оно определяет поляризацию среды Р, диэлектрич. восприимчивость
диэлектрич.
проницаемость
В
простейшем случае
(сумма берётся по всем N частицам в единице объёма).
Понятие поляризуемости используется в физике молекул и физической химии.
Результаты измерений 
P и
оптических характеристик среды всегда содержат информацию о поляризуемости составляющих её частиц.
Случаю статич. поля E отвечает
статич. значение Поляризуемости, являющееся одной из важных индивидуальных характеристик
частиц. В перем. поле E (напр., в простейшем случае
гармонич. зависимости E от времени) поляризуемость зависит от
частоты
колебаний
поля и её удобно представить в виде комплексной величины:
Конкретный характер поведения Поляризуемости в таком поле
зависит прежде всего от времени релаксации
При
достаточно низких частотах
и
коротких
момент
p устанавливается практически синфазно с изменением поля.
При очень высоких
или
больших
момент
p может вообще не возникать; частица "не чувствует"
присутствия поля, поляризуемость отсутствует. В промежуточных случаях (особенно при
)
наблюдаются явления дисперсии и поглощения
и зависимость
носит
чётко выраженный и иногда весьма сложный
характер.
Электронная поляризуемость 
обусловлена смещением в поле E
электронных оболочек относительно атомных ядер. Величина
для
атомов и ионов порядка их объёма
а 
с. Электронная
поляризуемость имеет место во всех атомах и атомных системах,
но в ряде случаев может маскироваться из-за малой величины другими, более сильными
видами поляризуемости.
Ионная поляризуемость 
в
ионных кристаллах обусловлена упругим смещением
в поле E разноимённых ионов из их положений равновесия в противоположных
друг относительно друга направлениях. В простейшем случае ионных кристаллов
типа NaCl величина
где 
-
массы ионов, 
-
их заряд, 
-собств.
частота упругих колебаний ионов кристалла (оп-тич. ветвь),
-
частота внеш. поля (для статич. поля 
= 0). Время релаксации
с
(частота релаксации 
=
лежит
в ИК-области спектра).
Атомная поляризуемость 
молекул обусловлена смещением в поле E атомов разного типа в молекуле (что связано с несимметричным распределением
в молекуле электронной плотности). Этот вид поляризуемости обычно составляет
Иногда, атомной Поляризуемостью называют также Поляризуемость, связанную со смещением электронов, обеспечивающих
ковалентные связи в кристаллах типа алмаза (Ge, Si). Температурная зависимость
всех этих видов поляризуемости, особенно
слабая
(с ростом Т поляризуемость несколько уменьшается).
В физике диэлектриков все виды поляризации связывают
с тем или иным видом поляризуемости. Помимо перечисленных здесь вводятся и др. виды поляризуемости, наиболее
важные из них - ориентационная и релаксационная. Характерная особенность этих
видов поляризуемости - резкая зависимость от температуры, что позволяет выделить их при эксперим.
определениях.
Ориентационная поляризуемость 
вводится
для полярных диэлектриков (газов, жидкостей),
состоящих из молекул с пост. дипольными моментами, а также и для кристаллов,
в которых дипольные моменты могут поворачиваться. Если диэлектрик состоит из одинаковых
молекул, имеющих пост, дипольный момент р0, то ориентационная
поляризуемость 
определяется
как ср. значение поляризации P =
отнесённое
к одной молекуле (p0Ei -проекция
момента
молекулы
на направление поля Е), т. е.
Ориентация
в
поле E нарушается тепловым движением, поэтому
сильно
зависит от температуры:
Релаксационная поляризуемость (тепловая;
)
вводится обычно для ионных кристаллов, где у слабо связанных ионов имеются
два (или более) равновесных положения, которые в поле E становятся
неравновероятными, что приводит к появлению поляризации среды и, следовательно,
к возможности ввести среднюю (на ион) Поляризуемость. Расчёт (подтверждаемый
опытом) даёт: 
=
где
Ь - расстояние между равновесными положениями
ионов.
Для этих видов поляризуемости значения
лежат
в широком диапазоне
и
сильно зависят от температуры и др. внеш. условий. В случае переменных полей
и
зависят от частоты внеш. поля так же, как др. виды 11. При рассмотрении поляризации
гетерогенных диэлектриков понятие поляризуемости обычно не используется.
В литературе по физике диэлектриков Поляризуемость иногда наз. коэф.
пропорциональности 
между
P и E (P =
E), т. е. диэлектрич. восприимчивость.
Для относительно простых систем связь между электронной Поляризуемости и макроскопич. характеристиками вещества описывается Лоренца - Лоренца
формулой или Клаузиуса - Моссотти формулой, а с учётом
-
Ланжевепа - Дебая формулой и их усложнёнными модификациями. Эти
зависимости - основа для эксиерим. определения
Ионную
Поляризуемость определяют по формулам типа (2). Сопоставление опытных и теоретич. данных для
поглощения и дисперсии электромагнитн. волн, диэлектрич. потерь и т. д. даёт информацию
как о Поляризуемости, так и о ходе её изменений с частотой внеш. поля. Свойства (и эффекты,
в которых они проявляются) многих молекул и их систем (в частности, анизотропные)
часто обусловлены их Поляризуемостью и Поляризуемостью составляющих их частиц. Примерами таких свойств
и эффектов являются поляризация и рассеяние (в т. ч. комбинационное)
света, оптич. активность, эффект Керра и т. д. Изучение Поляризуемости и её теория тесно
связаны с исследованием межмолекулярных взаимодействий, структуры молекул, особенно
таких сложных, как полимеры, в частности белки.
В сильных электрич. полях зависимость р(Е)становится нелинейной (см. Нелинейные восприимчивости).
Релятивисты и позитивисты утверждают, что "мысленный эксперимент" весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.
Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: "Если факт не соответствует теории - измените факт" (В другом варианте " - Факт не соответствует теории? - Тем хуже для факта").
Максимально, на что может претендовать "мысленный эксперимент" - это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.
Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.
Понятие "мысленный эксперимент" придумано специально спекулянтами - релятивистами для шулерской подмены реальной проверки мысли на практике (эксперимента) своим "честным словом". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
|
|
 |
