next up previous
Next: Az irányító tér és Up: A dielektromos állandó klasszikus Previous: A belső tér és

A reakciótér

Miért nem állja meg a helyét az a feltételezés, hogy a belső tér megegyezik az irányító térrel? Azért, mert az üregben levő dipólusok polarizálják az üreg falát, azaz töltéseket indukálnak rajta. Ezek a töltések hozzák létre a reakcióteret: Ennek a levezetését tanultuk: egy $ \epsilon$ dielektromos állandójú közegben elhelyezkedő $ a$ sugarú üreg közepén levő $ \mathbf{\mu}$ dipólus az üreg középpontjában

$\displaystyle \mathbf{R}=f \mathbf{\mu} = \dfrac{1}{a^{3}}\dfrac{2(\epsilon-1)}{2\epsilon+1} \mathbf{\mu}$ (97)

reakcióteret hoz létre. A reakciótér a dipólus irányába mutat. Természetesen ez a tér annál erősebb, minél sűrűbb a folyadék, mert akkor $ \epsilon$ nagyobb illetve $ a$ kisebb.

Mivel a rakciótér ugyanabba az irányba mutat, mint a dipólus, nem járul hozzá az iránytó térhez. Ez az a tag, amiben ez a kettő különbözik. A fenti egyenlet egy permanens (azaz nem polarizálható) dipólus reakciótere. Ha a dipólus polarizálható, az egyenlet kissé bonyolódik. Ekkor a reakcióteret $ \mathbf{R}^{*}$-gal jelöljük és ezt részben a permanens dipólus, részben az indukált dipólus hozza létre. Az utóbbi egyszerűen $ \alpha\mathbf{R}^{*}$, mivel az indukált dipólust a végeredményben létrejövő reakciótér indukálja. A reakciótér tehát

$\displaystyle \mathbf{R}^{*}=f(\mathbf{\mu}+\alpha \mathbf{R}^{*})$ (98)

amiből

$\displaystyle \mathbf{R}^{*}=\dfrac{f}{1-f\alpha}\mathbf{\mu}$ (99)

Ez igaz a sokaságátlagokra is:

$\displaystyle \left\langle \mathbf{R}^{*}\right\rangle =\dfrac{f}{1-f\alpha}\left\langle \mathbf{\mu}\right\rangle$ (100)

Ebből és a 89 egyenletből kapjuk $ \left\langle \mathbf{\mu}\right\rangle$ eliminálásával, hogy

$\displaystyle \left\langle \mathbf{R}^{*}\right\rangle = \dfrac{\mu R^{*}}{3kT} \mathbf{E}_{r}$ (101)

Ez a tag hiányzik az irányító térből, tehát

$\displaystyle \mathbf{E}_{i}=\mathbf{E}_{r}+\left\langle \mathbf{R}^{*}\right\rangle = \left( 1+\dfrac{\mu R^{*}}{3kT}\right) \mathbf{E}_{r}$ (102)

Van tehát egy összefüggésünk a belső tér és az irányító tér között.


next up previous
Next: Az irányító tér és Up: A dielektromos állandó klasszikus Previous: A belső tér és
Dezso Boda 2006-08-30