
【化】 dipole polarization
【化】 dipole
【医】 dipole
【化】 polarization
【医】 polarization; polarize
偶极极化(Dipole Polarization)是电介质物理学中的重要概念,指在外加电场作用下,电介质材料中固有的极性分子或可形成偶极矩的结构单元发生定向排列,从而产生宏观电极化现象的过程。以下从汉英对照与物理机制角度详细解释:
中文术语:偶极极化
英文对应:Dipole Polarization
核心含义:电介质中永久性偶极子(如极性分子)受电场作用从随机取向转为沿电场方向有序排列的过程。例如水分子(H₂O)在电场中转向,其固有偶极矩趋于与外场平行。
微观机制:
无电场时,极性分子热运动导致偶极矩随机分布;施加电场后,分子受到扭矩作用($tau = mathbf{p} times mathbf{E}$),部分克服热扰动而定向排列,形成净极化强度 $mathbf{P}$。
极化强度 $mathbf{P}$ 与电场强度 $mathbf{E}$ 的关系为:
$$ mathbf{P} = epsilon_0 chi_e mathbf{E} $$
其中 $chi_e$ 为电极化率,$epsilon_0$ 为真空介电常数。对于线性介质,介电常数 $epsilon_r = 1 + chi_e$。
聚乙烯等高分子材料中的极性基团发生偶极极化,提升电容器的电荷存储能力。
水分子在交变电场中反复转向,偶极极化耗散能量转化为热能(如微波炉原理)。
极化类型 | 机制差异 | 响应速度 |
---|---|---|
电子极化 | 电子云畸变 | 极快($10^{-15}$s) |
偶极极化 | 永久偶极子转向 | 较慢($10^{-9}$s) |
离子极化 | 离子位移 | 中等 |
权威参考:
基础定义引自 Feynman, R. P. The Feynman Lectures on Physics, Vol. II, Ch. 10(费曼物理学讲义);应用案例参考 Kittel, C. Introduction to Solid State Physics, 8th ed., Wiley.
偶极极化(Dipole Polarization)是材料在外电场作用下电荷分布重新排列形成电偶极矩的现象。以下是详细解释:
偶极极化指材料中的固有偶极子(如极性分子)在外加电场作用下,从无序排列转向沿电场方向有序排列的过程。这种排列导致材料内部产生宏观极化强度,表现为正负电荷中心分离形成电偶极矩。
该现象在介电材料、电容器设计及电磁波吸收材料中具有重要研究价值,其强度直接影响材料的介电常数。
(注:因权威性过低未采用,-6内容与核心概念关联较弱)
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