A polarizáció fajtái

Hogy a elektromos polarizációt megfelelően kezelni tudjuk, világosan szét kell választani egymástól a polarizáció különböző fajtáit. Mivel fizikai-kémia előadáson ez tananyag, csak röviden vázolom a tényállást. Töltésszétválás makroszkopikus szinten az anyagban a következő mechanizmusok alapján jöhet létre.

1. Elektronpolarizáció: az elektromos tér hatására az elektronfelhő deformálódik. Ezért a negatív és pozitív töltésközéppontok szétválnak, dipólus indukálódik. Ennek a mozgásnak a karakterisztikus ideje a legkisebb, azaz ez a leggyorsabb, mert az elektronfelhő elég mozgékony ahhoz, hogy az elektromos tér változásait követni tudja. Ezért ez a polarizációfajta már egészen nagy frekvenciájú elektromos terek esetén is fellép.
2. Atomi polarizáció: elektromos tér hatására a molekulán belül az atomok elmozdulnak, a molekula deformálódik. Ez megint csak a töltésközéppontok átrendeződésével jár együtt. Ez már egy lassabb mozgásforma, mert az atomok tehetetlensége nagyobb, mint az elektronoké, lévén nagyobb a tömegük.
3. Orientációs polarizáció: makroszkopikus szinten úgy is kialakulhat töltészétválás, hogy az elektromos tér hatására a dipólusok igyekeznek egy irányba, a tér irányába beállni. A hőmozgás miatt erre természetesen csak statisztikus értelemben képesek, azaz nagyobb valószínűséggel mutatnak a tér irányába, mint más irányba. Átlagolás után az eredmény természetesen egy nettó polarizáció. Mivel a molekulák a atomoknál is tehetetlenebbek, ez a polarizáció csak lassan változó illetve sztatikus tér esetén lép fel.

Az utolsó egy intermolekuláris mozgásforma, a molekulán kívüli, ha úgy tetszik. Ezel szemben az első kettő a molekulán belül történik, ezek intramolekuláris mozgásformák, így a továbbiakban ezeket együtt kezeljük és eltolódási polarizációnak nevezzük. A teljes polarizáció tehát

$$\mathbf{P}=\mathbf{P}_{\alpha} + \mathbf{P}_{\mu}$$ (83)

ahol $\mathbf{P}_{\alpha}$ az eltolódási, $\mathbf{P}_{\mu}$ pedig az irányítási polarizációt jelöli.