电子极化

让我们考虑一个单身原子原子序数Z.说,+ e库仑是核中每个质子的电荷,而-e库仑是每个电子的电荷围绕细胞核。原子中的所有轨道电子都形成了负电荷的球形云,围绕带正电的核。核的电荷是+ ZE库仑,电荷的电子云的电荷是 - 叠簇。让我们还假设电子云的负电荷均匀地分布在半径R的球体上。当没有任何外部的影响时电场,这个球体的中心和原子核心的中心一致。现在说,每米的强度E伏电压的外部电场施加在原子。由于这种外电场,原子的核朝向场的负强度偏移,并且电子云移朝向场的正强度。

由于外部电场的影响,电子云中心和电子云中心被分开,因此将在它们之间产生吸引力库仑的法律。说,在核心的分离距离和电子云的距离中,建立了平衡。这意味着处于分离X的距离,由于外部电场和由库仑律而导致的核或电子云的力变得相同和相反。很明显,核的半径远远超过电子云。因此,在电子云的方面,核可以被认为是点电荷。因此,作用在核上的静电力将是+ E.Z.E。现在,核已经从电子云中心移位距离x。

根据高斯的定理,由于作用在正核上的负电子云引起的力仅是由于半径X球体围绕的云的部分。半径X球体外的云部分不适用于核上的任何力。现在,半径X的球体的体积是(4/3)Πx3.半径R的球体的体积是(4/3)πr3.
现在电子云的总负电荷级是 - 我们已经认为它在整个云中均匀分布。

因此,半径X球体包围的负电荷量是,

只有这么多电荷将在核上应用库仑力。所以,据库仑的法律,力量将是

在均衡条件下,

现在核的偶极矩是Zex,因为偶极力矩是核心的乘积和位移的距离。现在,把X表达X表达在偶极矩,我们得到了,

极化定义为材料的单位体积的偶极矩数。如果n是每单位体积的偶极矩数,则极化将是,

从上面的表达式中发现了电子极化或原子极化取决于半径(或体积)原子和原子的数量在材料的单位体积中。

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