
【化】 ***lectric dispersion curve
interpose; mind; shell; take seriously; upright
【化】 meso-; meta-
【醫】 carapace
electricity
【計】 telewriting
【化】 electricity
【醫】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
【化】 dispersion curve
介電色散曲線(Dielectric Dispersion Curve)是描述電介質材料的複介電常數(Complex Permittivity)隨頻率(Frequency)變化關系的圖形化表示。在電磁學和材料科學中,它直觀反映了電介質對交變電場的響應特性及其能量損耗機制。
介電 (Diànjiè / Dielectric)
指在電場作用下能發生極化但不導電的絕緣材料,如陶瓷、聚合物。其特性由介電常數(ε)表征。
色散 (Sèsàn / Dispersion)
此處指介電常數隨電磁波頻率變化的現象,源于材料内部極化機制(如電子極化、離子極化、取向極化)對不同頻率響應的延遲差異。
曲線 (Qūxiàn / Curve)
以頻率(f)為橫坐标,複介電常數的實部(ε')和虛部(ε'')為縱坐标繪制的函數圖像。
介電色散源于材料極化弛豫過程。當電場頻率接近極化機制的固有弛豫時間時,ε'顯著下降,ε''出現峰值,形成色散區(見下表):
頻率範圍 | 極化機制 | ε' 變化 | ε'' 變化 |
---|---|---|---|
低頻 (≤1 kHz) | 取向極化 (Orientation) | 高且穩定 | 低 |
中頻 (kHz~MHz) | 界面極化/離子弛豫 (Ionic) | 急劇下降 | 出現峰值 (損耗峰) |
高頻 (GHz以上) | 電子/原子極化 (Electronic) | 低且穩定 | 低 |
典型曲線特征:
材料表征
通過色散曲線分析極化機制、弛豫時間分布,評估材料純度、微觀結構及缺陷。
例:聚合物中分子鍊運動頻率可通過ε''峰值頻率确定。
高頻電路設計
介電常數頻率依賴性直接影響信號傳輸速率與損耗(如5G通信基闆材料選型需考察GHz頻段色散特性)。
生物醫學傳感
生物組織(如細胞膜)的介電色散特性可用于區分病理狀态(如癌變組織弛豫頻率偏移)。
Debye, P. Polar Molecules. Chemical Catalog Company, 1929. (德拜弛豫原始模型)
IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation:期刊收錄介電色散在絕緣材料、納米電介質中的前沿研究。
ASTM D150/IEC 60250:介電常數與損耗角正切測試标準。
定義介電色散曲線是電介質材料在電磁場中極化動力學行為的頻率域映射,其形态由材料微觀結構與弛豫過程共同決定,為電子工程、材料科學及生物物理提供關鍵參數依據。
介電色散曲線是描述電介質材料在交變電場作用下,其複數介電常數($epsilon^* = epsilon' - jepsilon''$)隨頻率變化的特性曲線。以下是詳細解釋:
介電色散曲線包含兩部分:
根據頻率範圍不同,色散可分為兩類:
複數介電常數與頻率的關系可表達為: $$ epsilon^*(omega) = epsilon_{infty} + frac{epsilons - epsilon{infty}}{1 + jomegatau} $$ 其中$epsilon_{infty}$為高頻極限介電常數,$epsilon_s$為靜态介電常數,$tau$為弛豫時間。
保加利亞乳杆菌生長因素避風的腸噬菌體出錯維修導電鹽溶液符號差表符號論國防大臣故障處理模塊黑頰麗蠅會議傳話器假單極神經元金色抗黴素聚合物駐極體可透析的可以指出理由的訴訟氯氧化镱民間貿易女演員強壯恢複劑鉛闌氣升式發酵罐認購公債色覺弱者滲析液十二指腸結腸系膜上隱窩樹的遍曆松銷頭輪廓測量器網狀杆菌