А. Ф. Новиков строение вещества
жүктеу/скачать 2,4 Mb. Pdf көрінісі
|
1022 3
| 35
смещением общего электронного облака молекулы в сторону положительного электрода и со смещением положительных ядер – в сторону отрицательного. Таким образом, к собственному дипольному моменту молекулы в электрическом поле добавляется момент, индуцированный внешним полем: μ = μ с + μ инд . Неполярная молекула, естественно, имеет только индуцированный дипольный момент. Этот индуцированный дипольный момент молекулы μ инд линейно зависит от напряженности локального электрического поля Е лок , действующего на молекулу: μ инд = α инд · Е лок . Коэффициент пропорциональности имеет определенный физический смысл и называется индукционной ( α инд ), или деформационной поляризуемостью ( α деф ). Размерность поляризуемости оказывается соответствующей [м 3 ] или [см 3 ]. Дальнейший анализ позволил установить, что значение поляризуемости примерно равно кубу радиуса молекулы, представляемой в виде сферы. Следовательно, объем молекулы может быть найден как (4π / 3) · α деф . Тогда общий объем одного моля молекул будет равен: Σ V молек = (4π / 3) · N А · α деф , здесь N А – число Авогадро. Деформационная поляризуемость, таким образом, включает в себя электронную и атомную составляющие: α деф = α эл + α ат . В случае полярной молекулы поляризуемость включает в себя еще и ориентационную компоненту: α = α деф + α ор = α эл + α ат + α ор . Установлено, что ориентационная составляющая поляризуемости α ор связана с собственным дипольным моментом молекулы μ с следующим образом: α ор = μ с 2 / 3 kT , здесь k – постоянная Больцмана, Т – температура. Если мы имеем дело не с одной молекулой, а с веществом, содержащим моль (число Авогадро N А ) молекул, удобнее оперировать не поляризуемостью, а так называемой поляризацией вещества в электрическом поле: P М = μ · N А / V М , где V М = М / ρ – это молярный объем вещества. Обнаружилось, что поляризация тоже зависит от напряженности внешнего электрического поля Е : |