
【化】 dipole polarization
【化】 dipole
【醫】 dipole
【化】 polarization
【醫】 polarization; polarize
偶極極化(Dipole Polarization)是電介質物理學中的重要概念,指在外加電場作用下,電介質材料中固有的極性分子或可形成偶極矩的結構單元發生定向排列,從而産生宏觀電極化現象的過程。以下從漢英對照與物理機制角度詳細解釋:
中文術語:偶極極化
英文對應:Dipole Polarization
核心含義:電介質中永久性偶極子(如極性分子)受電場作用從隨機取向轉為沿電場方向有序排列的過程。例如水分子(H₂O)在電場中轉向,其固有偶極矩趨于與外場平行。
微觀機制:
無電場時,極性分子熱運動導緻偶極矩隨機分布;施加電場後,分子受到扭矩作用($tau = mathbf{p} times mathbf{E}$),部分克服熱擾動而定向排列,形成淨極化強度 $mathbf{P}$。
極化強度 $mathbf{P}$ 與電場強度 $mathbf{E}$ 的關系為:
$$ mathbf{P} = epsilon_0 chi_e mathbf{E} $$
其中 $chi_e$ 為電極化率,$epsilon_0$ 為真空介電常數。對于線性介質,介電常數 $epsilon_r = 1 + chi_e$。
聚乙烯等高分子材料中的極性基團發生偶極極化,提升電容器的電荷存儲能力。
水分子在交變電場中反複轉向,偶極極化耗散能量轉化為熱能(如微波爐原理)。
極化類型 | 機制差異 | 響應速度 |
---|---|---|
電子極化 | 電子雲畸變 | 極快($10^{-15}$s) |
偶極極化 | 永久偶極子轉向 | 較慢($10^{-9}$s) |
離子極化 | 離子位移 | 中等 |
權威參考:
基礎定義引自 Feynman, R. P. The Feynman Lectures on Physics, Vol. II, Ch. 10(費曼物理學講義);應用案例參考 Kittel, C. Introduction to Solid State Physics, 8th ed., Wiley.
偶極極化(Dipole Polarization)是材料在外電場作用下電荷分布重新排列形成電偶極矩的現象。以下是詳細解釋:
偶極極化指材料中的固有偶極子(如極性分子)在外加電場作用下,從無序排列轉向沿電場方向有序排列的過程。這種排列導緻材料内部産生宏觀極化強度,表現為正負電荷中心分離形成電偶極矩。
該現象在介電材料、電容器設計及電磁波吸收材料中具有重要研究價值,其強度直接影響材料的介電常數。
(注:因權威性過低未采用,-6内容與核心概念關聯較弱)
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