電介質(zhì)物理與材料-資料下載頁
2025-08-05 10:04本頁面
【正文】 出電性，但在外電場作用下可產(chǎn)生變化（響應(yīng)） ： ① 原子核外的電子云分布 產(chǎn)生畸變，從而產(chǎn)生不等于零的電偶極矩，稱為 電子云畸變極化 ； ② 原來正、負(fù)電中心重合的分子或原子，在外電場作用下正、負(fù)電中心彼此分離，稱為 原子位移極化 ； ③ 具有固有電偶極矩的分子原來的取向是混亂的，宏觀上電偶極矩總和等于零，在外電場作用下，各個電偶極子趨向于一致排列，從而宏觀電偶極矩不等于零，稱為 分子轉(zhuǎn)向極化 。 材料的結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、極化機(jī)制與介電性能 3）宏觀介電性能 電介質(zhì)極化時，電極化強(qiáng)度 P 與總電場強(qiáng)度 E 的關(guān)系， P＝ ε0χeE， Ε0 真空介電常數(shù)， χe 電極化率， εr＝ 1＋ χe 相對介電常數(shù)。 電極化率、介電常數(shù)與外電場的頻率有關(guān)，舉例來說： 靜電場或低頻電場 ： 上述三種極化類型都參與極化過程 。 電場頻率增大時形： 轉(zhuǎn)向極化逐漸跟不上外場的變化，介電常數(shù)變?yōu)閺?fù)數(shù)，介質(zhì)中電場能量出現(xiàn)損耗，稱為介電損耗。 頻率進(jìn)一步增加 —— 高頻電場時： 轉(zhuǎn)向極化失去作用，介電常數(shù)減小。 材料結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、極化機(jī)制與介電性能 在紅外線波段 ： 電介質(zhì)正、負(fù)電中心的固有振動頻率往往與外場頻率一致，產(chǎn)生共振，電介質(zhì)對紅外線強(qiáng)吸收。 介電常數(shù)實部和虛部隨頻率發(fā)生大起大落的變化。 在可見光波段 ： 位移極化也失去作用，只有電子云畸變極化作用。 光頻區(qū)域的介電常數(shù)實部進(jìn)一步減小，它對應(yīng)電介質(zhì)的折射率，虛部決定了對光波的吸收。 在強(qiáng)電場（如激光）作用下 ： 極化強(qiáng)度 P 與電場強(qiáng)度 E 不再有線性關(guān)系 ，電介質(zhì)表現(xiàn)出非線性效應(yīng) 。各向異性晶體的介電常數(shù)不能簡單地用一個數(shù)來表示，需用 張量表示 。 除上述外，電介質(zhì)物理和電介質(zhì)材料還研究： 鐵電性、壓電性、光彈特性 等物理問題。 實際上，這些內(nèi)容已逐漸形成了專門的學(xué)科分支，例如： 壓電學(xué)、鐵電學(xué)、非線性光學(xué) 。 本課程不作深入討論。 5. 電介質(zhì)的性質(zhì) 我們課程只討論電介質(zhì)的基本性質(zhì) 。 固態(tài)電介質(zhì)具有許多可供利用的性質(zhì)： 介電性質(zhì) 光學(xué)性質(zhì)（包括非線性光學(xué)） 電致伸縮 壓電性 熱電性 鐵電性 電介質(zhì)的概念、屬性及電子結(jié)構(gòu)特點 電介質(zhì)物理主要研究內(nèi)容 電介質(zhì)物理的基本科學(xué)問題 電介質(zhì)材料的分類 思考題
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