Диполь воздействие электрического поля

В случае полярных молекул, обладающих постоянным диполем, воздействие электрического поля проявляется несколько иначе, чем в случае неполярных. Беспорядочно расположенные в его отсутствие А, рис. 111-48) полярные молекулы под действием поля поворачиваются к нему противоположно заряженными концами своих диполей, т. е. определенным образом ориентируются по отношению к полю ( , рис. П1-48). Одновременно имеет место большая или меньшая деформация молекул, вследствие чего диполи их увеличиваются. Таким образом, поляризация полярной молекулы, т. е. общий результат воздействия на нее электрического поля, складывается из двух эффектов — ориентации молекулы и ее де-формации [c.102]

В случае полярных молекул, обладающих постоянным диполем, воздействие электрического поля проявляется несколько иначе, чем в случае неполярных. Беспорядочно расположенные в его отсутствие (Л, рис. III-4G) полярные молекулы под действием поля поворачиваются к нему противоположно заряженными концами своих диполей, [c.103]

Электростатические силы, возникающие л ежду диполями, постоянными и индуцированными, характеризуются двумя основными параметрами — постоянным дипольным моментом д и поляризуемостью а (способностью электронных оболочек к деформации при воздействии электрического поля). Характерным параметром дисперсионных сил является основная (характеристическая) частота дисперсионного спектра колебаний атома vo hvo /, где /г — постоянная Планка / — ионизационный потенциал. [c.123]

Возникают за счет воздействия электрического поля, которое создается очень быстро изменяющимися мгновенными диполями, образующимися между ядрами и электронами, вызывая образование индуцированных диполей [c.103]

Если рассмотреть некоторый коэффициент а, значение которого характеризует величину диполя, возникающего в молекуле под воздействием электрического поля, напряженность которого равна единице (1 в/м), то оказывается, что для данного вещества с молекулярным весом М значение удельной рефракции прямо пропорционально а [c.104]

Кроме диполь-дипольного взаимодействия неспаренный электрон парамагнитной частицы испытывает и ряд других воздействий, изменяющих основные характеристики спектра ЭПР. Прежде всего это воздействие электрического поля атомов самого [c.27]

Полярностью могут обладать молекулы веществ, находящихся в любом агрегатном состоянии. Полярность молекул может быть постоянной, обусловленной их структурными особенностями (как у воды) такие молекулы называют жесткими диполями. В ряде случаев деформация орбит электронов и полярность молекул возникает под влиянием внешних воздействий (электрических и магнитных полей и др.) и носит временный характер такие диполи называют индуцированными. [c.12]

Ориентационная поляризация характерна лишь для полярных диэлектриков (полимеров) она существенно зависит от температуры. При низких температурах диэлектрическая проницаемость фактически близка к 8оо. Диполи — полярные группы, имеющиеся в полимерах, могут при этом лишь упруго колебаться при воздействии электрического поля. С увеличением температуры диполи приобретают энергию, достаточную для преодоления внутримолекулярного взаимодействия при этом осуществляется более полная ориентация в направлении приложенного поля. Вследствие этого поляризация резко возрастает, что вызывает рост диэлектрической проницаемости. В случае, если в диэлектрике имеется лишь один вид диполей, причем все они имеют одинаковое время релаксации, х вычисляют [69] по формуле [c.112]

Индукционное взаимодействие. Диполи могут воздействовать на неполярные молекулы, превращая их в индуцированные (наведенные) диполи (рис. 3.1, б). Между постоянными и наведенными диполями возникает притяжение, энергия которого пропорциональна электрическому моменту диполя во второй степени и обратно пропорциональна расстоянию между центрами молекул в шестой степени. Энергия индукционного взаимодействия возрастает с увеличением поляризуемости молекул, т.е. способности молекулы к образованию диполя под воздействием электрического поля. Величину поляризуемости выражают в единицах объема. Поляризуемость в однотипных молекулах растет с увеличением размера молекул (табл. 3.1). Энергия индукционного взаимодействия значительно меньше энергии диполь-дипольного взаимодействия (табл. 3.1). [c.66]

Воздействие электрического поля. Устойчивость дисперсной системы в электрическом поле зависит от знака и величины суммарной энергии взаимодействия, обусловленной сложением энергии молекулярного притяжения, ионно-электростатической энергии отталкивания и энергии диполь-дипольного притяжения. [c.108]

Ван-дер-ваальсовские силы. Любая молекула или атом всегда имеет дипольный момент, который непрерывно изменяется по величине и направлению. Это верно, несмотря на то, что среднее значение дипольного момента молекулы может быть равно нулю, и момент обусловлен тем, что электроны находятся в непрерывно.м движении, благодаря которому центр отрицательных зарядов не всегда точно совпадает с ядром или с центром положительных зарядов. Водородный ато.м, например, всегда имеет дипольный момент, потому что электрон не совпадает с положительно заряженным ядром. Однако ориентация этого диполя в электрическом поле, напряженность которого не выходит за пределы обычно применяемой, происходит настолько медленнее скорости движения электрона вокруг ядра, что измеренный момент является просто средним значением дипольного момента атома. Диполь бывает ориентирован в данном направлении так же часто, как и в противоположном, так что его среднее значение в любом направлении равно нулю, и поэтому кажется, что водородный атом не имеет дипольного момента. Этот факт выражают, говоря, что водородный атом не имеет постоянного дипольного момента. Тем не менее, мгновенный дипольный момент может оказывать воздействие на другой атОм, если он находится достаточно близко. Дипольный момент вызывает электрическое поле вблизи другого атома, и так как последний поляризуем, то в нем индуцируется дипольный момент. Взаимодействие между мгновенным диполем одного атома и индуцированным диполем другого вызывает притяжение между ними. (Оно является совершенно независимой добавкой к притяжению, обусловленному валентными силами, которые в ходе настоящего рассуждения не разбираются, хотя, если рассматриваются атомы, то, за исключением случая благородных [c.351]

При действии на диэлектрик переменного электрического поля происходит последовательная смена направлений ориентационного и деформационного моментов. Деформационный момент, связанный с деформацией электронных оболочек и смещением ядер атомов, устанавливается почти мгновенно, в течение 10 —10" с, поэтому можно считать, что направление деформационного момента всегда соответствует направлению внешнего электрического поля. Ориентационный момент устанавливается в диэлектрике не сразу, так как поворот диполей требует какого-то промежутка времени, зависящего от вязкости среды. В случае полимерного диэлектрика скорость поворота диполей непосредственно связана со временем релаксации полимера. Если при данной температуре время релаксации т сравнительно велико, а воздействующее электрическое поле имеет высокую частоту ю, то тю в таких условиях ориентационный момент не успевает развиваться и по [c.102]

Необходимо далее отметить, что из всех углеводородов ароматические обладают наибольшей поляризуемостью и поэтому легко подвергаются воздействию электрического поля жестких, диполей. [c.131]

Соприкасаясь с электролитом, атомы металла, расположенные на поверхности сооружения (трубопровода), подвергаются воздействию силового поля молекул воды, которые могут внедряться в кристаллическую решетку металла сооружения. Силовое воздействие может быть настолько сильным, что нарушается связь атомов металла с кристаллической решеткой. Оторванные таким образом атомы металла сооружения переходят в электролит, образуя ион-атом, несущий заряд. Вокруг ион-атома ориентируются молекулы воды, представляющие собой диполи. Атом железа переходит в электролит, имея положительный заряд, а сооружение оказывается отрицательно заряженным. Так возникает двойное электрический слой, при котором гидратированные ионы железа под действием электрических сил взаимодействия с отрицательными зарядами сооружения удерживаются у поверхности конструк ции. Может наступить такой момент, когда под воздействием электрических сил в двойном электрическом слое наступает равновесие и дальнейший переход атомов стали в электролит прекращается. [c.6]

Сила Ря возникает в результате воздействия внешнего электрического поля на ионы диффузного слоя, приводящего к увлечению жидкости вблизи поверхности частицы в направлении, противоположном направлению действия силы Образующийся при этом гидродинамический поток снижает скорость электрофореза частицы. Сила возникает в результате поляризации, т. е. нарушения симметричного строения ДЭС при действии внешнего электрического поля, и проявляется в изменении скорости движения частицы. Так, если вне электрического поля ДЭС имеет симметричное строение, то во внешнем поле у противоположных полюсов поляризованной частицы накапливаются поляризационные заряды противоположного знака—мицелла приобретает свойства диполя. Эффект релаксации заключается в действии электрического поля поляризационных зарядов на поверхностный заряд частицы и ионы внешней обкладки ДЭС. [c.75]

Возникновение диполя в неполярной молекуле связано с ее деформацией, т. е. отклонением от нормальной внутренней структуры, являющейся при отсутствии внешних воздействий наиболее устойчивой. Поэтому вызванный действием внешнего электрического поля (индуцированный) диполь сохраняется лишь до тех пор, пока действует поле. Величина такого индуцированного диполя будет тем больше, чем сильнее поле и чем легче деформируется молекула, т. е. чем значительнее ее деформируемость. [c.102]

Электрофорез в пространственно однородном переменном электрическом поле носит характер гармонических колебаний. Силовое воздействие такого поля на ИДМ частицы равно нулю. Пространственно неоднородное поле приводит диполь в движение, так как внешнее поле имеет разную величину у полюсов, и приложенные к ним силы, хотя и противоположны по направлению, но различны по величине, так что суммарная сила, действующая на диполь, в целом отлична от нуля. Суммарная сила квадратична по полю, так как она пропорциональна и полю, и ИДМ, линейно зависящему от поля, и поэтому сохраняет свое направление в переменном поле. [c.225]

Поведение полипропилена как диэлектрика в переменном электрическом поле во многом сходно с поведением полимера при воздействии на него динамической механической нагрузки. Индуцированные диполи звеньев цепей ориентируются по мгновенному направлению поля, в большей или меньшей степени отставая при этом от возбуждающей силы. Характеристикой этого запаздывания служит тангенс угла диэлектрических потерь (tgo), который в зависимости от частоты поля и температуры проходит через несколько максимумов. Это связано с подвижностью характеристических структурных групп. В областях, где собственная частота колебаний кинетических единиц близка к частоте переменного электрического поля, коэффициент диэлектрических потерь принимает максимальное значение. При более низких частотах поля диполи ориентируются достаточно быстро, при более же высоких частотах возбуждающая сила изменяется настолько быстро, что диполи не успевают ориентироваться. В обоих случаях коэффициент диэлектрических потерь уменьшается. [c.108]

Благодаря этому молекулы воды стремятся нейтрализовать электрическое поле. Под воздействием диполей воды на поверхности растворяемых в ней веществ межатомные или межмолекулярные силы ослабевают в 80 раз. Столь высокая диэлектрическая проницаемость присуща только воде. Этим и объясняется ее способность быть универсальным растворителем. [c.344]

Аиион Ад(СЫ) представляет собой диполь, вследствие чего он адсорбируется катодом ( рис. 14). Аналогичную структуру имеют анионы 2пОг и др. В условиях катодной поляризаций происходит деформация аниона, сопровождаемая выходом электрона из катода, и то достижении критической величины напряженности электрического поля следует раз рыв аннона с присоединением атома серебра к кристаллической решетке или к зародышу. Освободившиеся анионы СЫ выбрасываются под воздействием электрического поля, повидают двойной слой и открывают доступ новым порциям комплексных 11 анионов. Не следует забывать, что [c.32]

Единицей дипольного момента является дебай (Д) 1 Д = 3,33564X Кл-м (1-10 эл.-ст. ед.-см). Дипольный момент многоатомной молекулы приближенно равен векторной сумме дипольных моментов связей или атомных групп в молекуле с учетом валентных углов. Полярные и неполярные молекулы, попадая во внешнее статическое электрическое поле, создаваемое между заряженными обкладками конденсатора, ведут себя неодпнаково. Полярная молекула стремится ориентироваться в поле по направлению его линий так, чтобы центр тяжести положительных зарядов был направлен к отрицательному, а отрицательных — к положительному полюсу поля. Такое положение молекулы отвечает минимуму потенциальной энергии и наибольшей устойчивости. Неполярная молекула в электрическом поле не ориентируется. Под воздействием электрического поля центры тяжести зарядов молекул любого вещества смещаются друг относительно друга на некоторое расстояние. Смещение зарядов полярной молекулы несколько увеличивает постоянный дипольный момент и способствует превращению неполярной молекулы в электрический диполь с наведе[)ным (индуцированным) дипольным моментом Ципд- Принимают, что под действием не слишком больших полей индуцированный дипольный момент прямо пропорционален напряженности Е эффективного электрического поля внутри диэлектрика. Величина Е равна разности напряженности поля зарядов на обкладках конденсатора Eq и напряженности поля поверхностных зарядов индуцированных диполей , так как эти поля имеют противоположные направления. Величина р,ннд определяется уравнением [c.5]

Молекулы диэлектриков вначале не являются диполями, при этом центры тяжести положительных и отрицательных электрических зарядов совпадают. Диполь возникает вследствие сдвига заряда внутри молекулы под действием электрического поля. Центр положительных зарядов смещается к отрицательно заряженной пластине конденсатора, отрицательных — к положительно заряженной. Если под воздействием электрического поля происходит сдвиг электронов, то говорят об электронной поляризации, -при сдвиге ионов — об ионной поляризации (или атомной поляризации). Мерой сднига [c.112]

По терминологии Михайлова [157] в полимерах возможны два вида релаксации дипольно-групповая и дипольно-сегмен-тальная. Первый из этих видов релаксации связан с мелкомасштабным движением диполей в главной цепи и боковых привесках (сразу отметим, что по классификации релаксационной спектрометрии это определение переходов включает как собственно р-переходы, так и у-переходы). На рис. X. 2 представлены зависимости как для р- так и для а-переходов. В полимерах а-релаксация связана с сегментальным движением, которое ответственно за структурное и механическое стеклование. Если охлаждение расплава полимера происходит достаточно медленно, чтобы успевала устанавливаться равновесная структура в ближнем порядке, а частоты воздействия электрических полей достаточно большие (обычно больше 10 " Гц), то сегментальная форма движения перестанет успевать следовать за изменением электрического поля раньше, чем произойдет структурное стеклование. Иными словами при температуре Та, > Гст тем большей, чем больше частота, будет наблюдаться электрическое стеклование, в результате которого полимер теряет свойства жидкого диэлектрика и приобретает свойства твердого. Этой температуре соответствует максимум диэлектри- [c.240]

Ориентационная поляризация. Поведение в электрическом поле полярного диэлектрика, молекулы которого обладают постоянным дипольным моментом 1о, отличается от поведения неполярного диэлектрика. Если для молекул последнего деформационная поляризуемость является единственным эффектом воздействия приложенного поля, то в случае полярных молекул наряду с деформационной поляризуемостью появляется еще один вид поляризуемости, вызванной ориентацией постоянных диполей, в электрическом поле. Этот вид поляризуемости называется ориентационной поляризуемостью (аор). Предполгая, что рассмотренные выше виды поляризуемостей молекулы в электрическом поле независимы друг от друга, полную поляризуемость молекулы -в приложенном поле можно представить как сумму [c.17]

Пусть после воздействия электрического поля диполь находится в упругом равновесии. Запишем условие равновесия в виде равенства врашаюшего и возврашаюшего моментов [c.162]

Рис. 24.9. Функция Ланжевена. Она связывает величину среднего угла 0 между низкочастотным (относительно f ) полем и направлением представляющего интерес (эффективного) диполя с напряженностью поля Еу и эффективным дипольным моментом и. По оси ординат отложена величина ( os (У), а по оси абсцисс цЕу/кТ, где к-константа Больцмана и Т абсолютная температура. При X ( — р-Е-у/кТ) < 1 функция Ланжевена переходит в уравнение ( os 0) = [lEJSkT, а разность диэлектрических проницаемостей становится независимой от напряженности поля. Таким образом, в этой области функция Ланжевена линейна, а число частиц, фактически движущихся под воздействием электрического поля, пропорционально.

Электростатическое воздействие на частицу вызывает смещение в ней электрических зарядов, называемое поляризацией. Поляризация проявляется в возникновении у частиц индуцированного дипольиого момента Дикд вследствие смещения электронов и ядер, В первом приближении индуцированный дипольный момент можно считать пропорциональным напряженности электрического поля Е [c.111]

Воздействие внешнего электрического поля также создает ориентацию частиц, обладающих постоянными или индуцированными диполями и приводит к оптической анизотропии, изменяющей свойства системы. Изучение электрических свойств коллоидных частиц посредством исследования оптических явлений во внешнем электрическом поле составляет основу электрооптики дисперсных систем. Успешное развитие этого направления в работах советской (Цветков, Духин, Толстой и др.) и болгарской (Шелудко, Стоилов и др.) научных школ способствовало становлению электрооптики в качестве одного из плодотворнейших методов изучения дисперсных систем (подробней см, гл. ХИ). [c.44]

В отсутствие капель между двумя плоскими электродами, погруженными в нефть и находящимися под напряжением, возникает однородное поле, силовые линии которого параллельны. При наличии воДяных капель однородность поля нарушается, так как на основное поле, создаваемое заряженными электродами, накладываются местные, неоднородные поля, образуемые поляризационными зарядами капель. Можно рассматривать воздействие результирующего поля на каждую каплю как сумму воздействия однородного внешнего поля и неоднородного, создаваемого смежной каплей. Неоднородное поле каждой капли аналогично полю диполя, напряженность которого убьшает с кубом расстояния от его центра. Однородное поле только растягивает каплю не двигая ее с места, а неоднородное поле, создаваемое втОрой каплей, втягивает первую в зону большей напряженности. Точно так же поле первой капли втягивает вторую. капли притягиваются. Если разноименные поляризационные заряды внутри капли под действием внешнего поля стремятся удалиться в противоположные стороны, то такие же заряды двух смежных капель стремятся приблизиться, что и обусловливает взаимное притяжеше поляризованных капель. Таким образом, две незаряженные капли в электрическом поле взаимодействуют как диполи. [c.52]

Спин-спиновую связь ядер рассматривают иногда как суммарный результат трех эффектов взаимодействия ядер и электронов. Во-первых, магнитный момент ядра оказывает воздействие на электрическое поле, обусловленное орбитальным движением электронов, а это поле, в свою очередь, взаимодействует с магнитным моментом другого ядра. Во-вторых, имеет место взаимодействие магнитных диполей, в котором участвуют не только ядра, но и электроны. И, наконец, учитывая симметрию атомных s-op-биталей, надо иметь в виду отличную от нуля электронную спиновую плотность на ядрах — так называемое контактное взаимодействие Ферми. При спин-спиновой связи протонов именно это взаимодействие является наиболее важным. [c.29]

Это свойство отражает изменение распределения электронной плотности в пространстве между ядрами атомов под воздействием внешнего электрического поля окружающих молекул, ионов. Неполярные молекулы при поляризации приобретают момент диполя, а у полярных молекул он увеличивается. Моменты диполя молекул, возникающие под действием внешнего электрического поля, называются наведенными, индуцированными. После прекращения де11ствия внешнего электрического поля индуцированные (наведенные) диполи исчезают, постоянные момент диполя молекул сохраняются. [c.119]

Способность молекул (и других химических частиц) к поляризации за счет смещения электронов и атомов под воздействием внешнего электрического поля определяется их полязируемостью а. Она измеряется относительной деформацией частицы, отнесенной к единице напряжения поля. Тогда энергия взаимодействия ди-поль-индуцированный диполь, названного индукционным взаимодействием, может быть оценена как [c.117]

Из электростатики известно, что под влиянием поля диполи приобретают преимущ,ественную ориентацию. ИДМ дисперсной частицы не может быть в этом отношении исключением. При анизо-метричности частицы воздействие внешнего поля ориентирует ее длинной осью вдоль поля. При иной ориентации воздействие поля на ИДМ порождает пару сил, под действием которой частица вращается, приближаясь к устойчивой ориентации. Этот электро-ориентационный эффект порождает электрооптические явления. Электрооптическими явлениями называются изменения оптических свойств дисперсной системы под влиянием электрического поля. [c.226]

По предложению Онзагера, реакционным полем называют электрическое поле, образующееся при взаимодействии идеального неполяризуемого точечного диполя с гомогенной поляризуемой диэлектрической непрерывной средой, в которую помещен этот диполь [80]. Реакционное поле —это электрическое поле, воздействию которого подвергаются молекулы растворенного вещества в силу ориентации и (или) электроЕНой поляризации молекул растворителя под влиянием биполярных молекул того же растворенного вещества. [c.423]

Спектр комбинационного рассеяния. Когда видимый свет проходит через прозрачную среду, то часть света рассеивается и распространяется беспорядочно по отношению к направлению входящего луча. Это явление, известное как рассеяние, является причиной окраски неба и моря. Если падающий луч монохромати-чен, то большая часть рассеяния, известная под названием рассеяния Релея, состоит из света с неизмененной частотой, однако рассеянный свет содержит также небольшую часть излучения с частотами, отличными от первоначальной. Последний тип рассеяния называется комбинационным рассеянием света и дает информацию о частотах молекулярных колебаний. Механизм рассеяния света следующий. Молекула, оказавшаяся в световом луче, подвержена воздействию переменного электрического поля излучения, которое индуцирует дипольный момент в результате противоположного смещения электронов и ядер. Простейшее представление об индуцированном диполе состоит в том, что его величина пропорциональна интенсивности электрического поля излучения, поэтому [c.47]