Поглощение диэлектрическое поляризация

Затухание за счет поглощения (а ) связано с потерями на диэлектрическую поляризацию, оно линейно растет с частотой и существенно зависит от свойств материала световода (tg8). [c.49]

Другой тип энергетических потерь в диэлектриках связан с электронной Рэл и атомной Рат поляризациями, обусловленными смещениями (ток смещения) под действием электрического поля электронов, ядер, ионов или атомных групп (резонансное поглощение). Для практического применения диэлектриков представляет интерес рассмотрение деталей перехода от установившейся полной поляризации при низких частотах к поляризации при оптических частотах, так как они непосредственно связаны с разделением поляризации при низких частотах на ее составляющие ориентационную и деформационную (атомную и электронную). Резонансные потери проявляются при частотах Ю —10 Гц (миллиметровая и инфракрасная области длин волн). Существование их у полимеров обусловлено наличием собственных колебаний атомных групп. Некоторые полосы поглощения в инфракрасной области связаны с трансляционными движениями диполей. Характер изменения потерь энергии при этом имеет сходство с соответствующими зависимостями при дипольной релаксации. Мнимая составляющая " обобщенной диэлектрической проницаемости е изменяется в окрестности резонансной частоты примерно так же, как и при дипольной релаксации (проходит область максимума), хотя потери энергии в этом случае имеют другую природу и требуют иного аналитического описания. В то же время диэлектрическая проницаемость е при дипольной релаксации и резонансном поглощении изменяется ио-разному. [c.178]

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА — условное название многих количественных методов анализа, основанных на измерении различных физических свойств соединений или простых веществ с использованием соответствующих приборов. Измеряют плотность, поверхностное натяжение, вязкость, поглощение лучистой энергии, помутнение, поляризацию света, показатель преломления, ядерный и электронно-магнитный резонансы, потенциалы разложения, диэлектрическую постоянную, температуру фазовых превращений и др. Более правильное название — инструментальные методы анализа. [c.262]

Влияние дальнего взаимодействия. Влияние внешних факторов на молекулы определяется наличием различного рода воздействующих сил. Особо заметную дополнительную поляризацию испытывают полярные группы молекул, что вызывает ослабление связи. В этом случае в инфракрасных спектрах наблюдается уменьшение частоты и увеличение интенсивности поглощения. Примером этого является межмолекулярная ассоциация при переходе к конденсированной фазе. Так, с увеличением полярности растворителя (увеличение диэлектрической проницаемости) частота валентных колебаний СО-группы в молекуле ацетона уменьшается, а абсолютная интенсивность соответствующей полосы возрастает (табл. 5.12). [c.225]

Электрические свойства полимеров в переменных полях определяются процессом установления поляризации во времени. Движение электронов, ионов, диполей и более сложных заряженных частиц во внешнем электрическом поле сопровождается изменением взаимодействий этих заряженных частиц, приводящим к рассеянию энергии внешнего поля в диэлектрике. С процессом установления поляризации электронного и ионного смещения связаны так называемые резонансные диэлектрические потери. Для процесса установления дипольной поляризации, а также поляризации, определяемой слабосвязанными ионами, характерны релаксационные диэлектрические потери. При низких частотах существенный вклад в диэлектрическое поглощение вносят потери, определяемые электрической проводимостью [c.21]

Диэлектрическая проницаемость связана с суммой электрич. моментов, возникающих в полимере вследствие деформационной и тепловой поляризаций. В зависимости от соотношения циклич. частоты внешнего поля (О и времени релаксации т Д. п. меняется от (при (от 1) до о (прн сйт< 1). е —Д. п. в поле предельно высоких радиочастот 8,, — Д. п., характерная для низкочастотных или постоянных полей (т. иаз. статическая диэлектрическая прони-п а е м о с т ь). При сот 1 Д. п. заметно зависит от частоты и темп-ры и наблюдается значительное поглощение энергии поля, превращающейся в тепло. В этом случае для описания дипольной поляризации вводится обобщенная, или к о м п л е к с н а я, Д. п. (е ) 8 (и, Т) = е (м, Т) — ге" (м, Т) [c.368]

Взаимодействие микрорадиоволн с исследуемым материалом характеризуется коэффициентами отражения и прохождения, поглощением, рассеянием, изменением вида поляризации, типом волны. Эти параметры микрорадиоволн зависят от диэлектрической проницаемости, коэффициента поглощения и проводимости. Поэтому для изучения структуры полимерных материалов и изделий из них необходимо проводить измерения диэлектрической проницаемости, а при наличии диэлектрической анизотропии измерять, е в направлениях главных осей анизотропии. [c.153]

В области дисперсии ориентационной поляризации, где Уо уменьшается, АЯ и, следовательно, протонные дисперсионные силы почти полностью исчезают. Это подобно влиянию диэлектрической проницаемости, т. е. среды, окружающей связи с туннельными протонами, так как теперь молекулы растворителя успевают следить за флуктуациями поля и ослабляют флуктуации, вызванные туннельным переходом. Поскольку ео е<х>, АЯ очень мало, когда туннельная частота меньше частоты перестройки молекул растворителя, т. е. протонные дисперсионные силы практически полностью исчезают и непрерывное поглощение в ИК-спектрах уже не наблюдается. [c.293]

Дисперсионные взаимодействия требуют учета быстропеременной составляющей диэлектрической проницаемости, связанной с электронной поляризацией и определяемой значением показателя преломления растворителя в области полосы поглощения п Х). [c.44]

Во многих случаях нафев за счет ионной поляризации с относительно низкими (по сравнению с электронной) частотами все же возможен — резиновая смесь здесь выступает в качестве системы гетерогенных веществ. При этом механизм нагрева все еще неясен. Можно обратиться к диэлектрической теории Вагнера, которая называет электрическую гетерогенность причиной потерь энергии, и на этом основании делается сравнение поглощения энергии электрически возбужденной средой с поглощением световой энергии оптически возмущенной системой. [c.40]

Главные физические константы, которые определяют для органических веществ, следующие температура кипения (т. кип.), температура плавления (т.пл.), показатель преломления п) для монохроматического излучения определенной длины волны, удельный вес [d), растворимость в различных растворителях, теплота сгорания. В специальных случаях определяют вращение плоскости поляризации света (у оптически активных веществ), поглощение света в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной области, диэлектрическую постоянную, поверхностное натяжение, вязкость, электропроводность и т. д. Разумеется, эти свойства полезны не только для характеристики вещества они могут представлять определенный теоретический илп практический интерес как таковые (см. главу Физические свойства органических соединений ). [c.15]

К числу. методов исследования структуры и свойств макромолекул в растворах относятся изучение вязкого течения растворов макромолекул, их поступательного трения в явлениях диффузии и седиментации, двойного лучепреломления в ламинарном потоке, рассеяния видимого света и рентгеновых лучей, диэлектрической поляризации (дииольные моменты), инфракрасных и ультрафиолетовых спектров поглощения, спектров ядерного магнитного резонанса, поглощения и скорости ультразвука и некоторые другие методы. Данная книга охватывает не все из них, а лишь основные, связанные с изучением вязкости, диффузии, седиментации, динамического двойного лучепреломления и светорассеяния. [c.12]

Тип связи фиксированной группы с противоионом зависит от их природы. Сульфогруппы при полной гидратации ионита имеют со всеми катионами электростатический характер связи при частичном обезвоживании ионитов переходные металлы, например, ионы как было установлено методом ЭПР [89], могут образовывать комплексы. Карбоксильные иониты со щелочными и щелочноземельными металлами даже в дегидратированном состоянии образуют электростатический тип связи, исключение составляют ионы лития, которые в дегидратированном состоянии образуют ионные пары [90] со значительной долей химической связи [87]. Переходные металлы с карбоксильными, фосфорнокислотными, комплексообразующими ионитами и полиамфолитами могут образовывать ковалентные связи и существовать в виде комплексных и хелатных соединений, а в анионитах - образовывать полимерные комплексы различного лигандного состава. Об этом свидетельствует структура спектров ЭПР и ДЭЯР, мессбауровские спектры, данные по диэлектрической поляризации, ИК- и ЯМР-спектроскопии [89-95]. Связывание противоионов переходных металлов в ионитах ковалентными связями является причиной высокой специфичности их поглощения и низкой подвижности. [c.27]

Следует, однако, отметить, что интерпретация диэлектрических изотерм носит в настоящее время качественный характер, и прямых доказательств существования или преобладания определенных видов поляризации диэлектрический метод не дает. В связи с этим встает вопрос об учете поляризации, обусловленной отщеплением (диссоциацией) ионов от функциональных групп или с поверхности кристаллической решетки по мере поглощения полярных групп молекул и их перемещением в ассо-циатах или пленках сорбированной жидкости под действием электрического поля. Скопление ионов на границе раздела различных фаз или компонентов смеси при включении электрического поля приводит к поляризации Максвелла — Вагнера [666, 667], которая уменьшается с ростом частоты электрического поля. Поэтому при измерениях диэлектрических характеристик на высоких частотах роль этого эффекта незначительна. Дру- [c.248]

При воздействии электромагнйтного поля на диэлектрики их помещают между пластинами рабочего конденсатора, который является частью высокочастотного контура генератора ТВЧ. Диэлектрические потери, связанные с поляризацией диэлектрика, приводят к появлению тока смещения и поглощению электромагнитной энергии, сопровождающемуся нагревом материала. В некоторых материалах, например содержащих влагу, одновременно происходит их нагрев токами проводимости. [c.83]

Физические методы анализа. Определение состава самых ра,знооб-разных веществ можно осуществить, не прибегая к химическим или элекгрохимическим реакциям (см. книга 2, Введение , 3). Такого рода методы определения основываются на изучении физических свойств илп измерении физических констант исследуемого вещества, например эмиссионных спектров поглощения, электро- или теплопроводности, потенциала электрода, погруженного в раствор, диэлектрической проницаемости, вращения плоскости поляризации света, показателя преломления, флуоресценции, ядерного магнитного резонанса, радиоактивности и т. п. [c.17]

Исторически первую серьезную попытку объяснить уменьшение частоты, обычно наблюдаемое в жидкостях, предпринял Кирквуд [156] (на основе довольно ограниченных экспериментальных данных), а позже Бауэр и Мага [17], взгляды которых впоследствии были положены в основу теории, известной как теория КБМ. В этой теории поглощающая частица рассматривается как простой двухатомный осциллятор, находящийся в полости внутри растворителя с диэлектрической постоянной е, а сдвиг полосы поглощения объясняется мгновенно наведенной поляризацией среды растворителя колеблющимся диполем. Выражение, известное как соотношение КБМ, связывает частотный сдвиг с диэлектрической постоянной среды. Как будет показано позже, это приближение является в значительной степени упрощенньп по сравненшо с реальной ситуацией даже в случае неполярных растворителей. Успех более совершенных выражен1Й [44, 221] также остается ограниченным. [c.177]

Локальная диэлектрическая проницаемость каждого йз элементов объема колеблется вокруг некоторого среднего значения вл, одинакового для всех элементов объема раствора. Среднее значение локальной днэлектрической проницаемости бл — это диэлектрическая проницаемость раствора в состоянии равновесия при допущении, что в нем флуктуации отсутствуют, т. е. свойства раствора во всем объеме совпадают с их средними локальными значениями. Именно эти предположения и вводятся в теории статической диэлектрической проницаемости е,, Онзагера и теории деформационной диэлектрической проницаемости е =, приводящей к уравнению Клаузиуса—Мосотти. Поэтому уравнения Онзагера и Клаузиуса—Мосотти фактически дают возможность вычислить среднюю локальную диэлектрическую проницаемость жидкостей в статических и соответственно (если речь идет о полярных жидкостях) в высокочастотных полях, за областью поглощения, обусловленного ориентационной поляризацией молекул. [c.147]

Перейдем теперь к той области поглощения электромагнитных волн, которая связана с релаксацией ориентационной поляризации. Результаты измерений диэлектрической проницаемости 81 и диэлектрических потерь 82 растворов ацетон— четыреххлористый углерод при /1 = 3,21 и Я=0,815 см и температурах от О до 40° С приведены в табл. Ж-24. Там же имеются данные о и Soo растворов на основании измерений [169], а также полученные интерполяцией и экстраполяцией имеющихся значений. На рис. 43 и 44 представлены примеры наблюдаемых зависимостей ei и ег от ф. На рис. 35, 45 и 46 представлены графики Коула—Коула растворов ацетон — четыреххлористый углерод при О, 20 и 40°. Центры дуг растворов во всех случаях лежат ниже оси абсцисс, что, согласно [c.155]

Выражение, близкое к (4.48), использовали Ландау [32] и Мотт и Гэрни [33] для описания поляризации смещения в среде, обладающей диэлектрическими свойствами. Платцман и Франк [34] использовали значение этого потенциала при теоретическом анализе спектров поглощения галоидных ионов в растворе. [c.96]

На рис. УП.4.3-УП.4.16 представлены кривые температурной зависимости величин 6 исследованных жидких алканов. Из графиков видно, что дпя всех исследованных жидкостей величина " с изменением температуры проходит через максимум ипи стремится к нему. Резко выраженная температурная зависимость диэлектрических потерь позволяет сделать вывод о существовании в исследуемых алканах ди-попьной поляризации, т.е. релаксационном (нерезонансном) характере поглощения электромагнитных волн в диапазоне СВЧ. [c.128]

Если твердое вещество гигроскопично и есть возможность поглощения влаги, то поляризация на границах раздела может привести к необычно большим значениям диэлектрической проницаемости и потерь. Несовершенство контакта между образцом и электродом также может вызывать поляризационные эффекты и, следовательно, ошибки в значениях диэлектрической проницаемости и потерь. При опытах с пластинками пентаэритритола, вырезанными из монокристалла [58], было найдено, что измеренные емкости образцов, контакт которых с электродом обеспечивался металлической фольгой и смазкой, всегда были значительно выше, чем у образцов, покрытых акводагом. Эти более высокие значения диэлектрической проницаемости объясняются поляризацией на границе раздела, которая обусловлена аккумуляцией протонов, связанной с высоким сопротивлением смазки. [c.633]

Целлюлоза. Различные формы целлюлозы (древесная, бумажная и др.) обнаруживают диэлектрическое поглощение во всем интервале частот от 10 до 10 гг с очень уплотненным максимумом вблизи 10 ц при 25 ° [110]. Потери обусловлены, по-видимому, множеством факторов Вюрстлин и Терн [120] объясняют их происхождение ориентационной поляризацией ОН-групп, включающей независимый от основных цепей молекул перенос протонов. Ориентационного движения цепей, вероятно, не происходит до температур, при которых вещество уже разлагается. [c.655]

В настоящее время общепризнанной является теория электретов Гросса [40]. Распределение зарядов внутри монокристаллов связывается с разделением положительных и отрицательных центров или с ориентацией диполей. Исчезновение объемной поляризации может вызывать электрошумовые биения. Кроме того, иногда возникают поверхностные заряды вследствие пробоя диэлектрика (воздуха) между электродом и электретом. Поверхностный заряд исчезает не так быстро, как объемный, и часто он бывает достаточно велик, чтобы изменить полярность электрета. Такое явление наблюдается довольно часто. Поверхностные заряды могут существовать на таких веществах, как парафиновый воск и полистирол, которые не обнаруживают никакого диэлектрического поглощения. Зная механизм образования поверхностного заряда, можно предполагать, что он не однороден по всей поверхности, и это можно обнаружить, распыляя по поверхности порошрк. Получающаяся при этом на поверхности электрета картина рассмотрена в работе Желудева и Фридкина [156]. [c.670]

Что касается высокочастотной диэлектрической постоянной боо, то для льда I она равна 3,1 (табл. 3.7). Поскольку значение 1,7 величины Ех соответствует электронной поляризации, разность 3,1 —1,7 должна быть обусловлена атомными движениями и значительно превышать соответствующую величину, наблюдаемую для большинства веществ [333]. Такие различия обычно приписываются относительным перемещениям атомов в каждой молекуле под действием электрического поля. Но в случае льда эти смещения могут объяснить только некоторую часть указанной разности, в то время как большая ее часть обусловлена влиянием межмолекулярных колебаний молекул НаО иод действием внешнего электрического поля. Исходя из абсолютных величин интенсивностей инфракрасного поглощения Уэллей [386] нашел, что полоса Vt, связанная с заторможенными трансляциями молекул (см. подраздел 3.5), объясняет большую часть указанной разности, а полоса Тл, связанная с либрациями,— некоторую часть этой разности. Так как эти колебания очень быстры по сравнению с молекулярными переориентациями, поляризация, связанная с ними, сохраняется при частотах более высоких, чем частоты диэлектрической дисперсии. [c.116]

Электромагнитное поле теряет энергию в диэлектрическом материале за счет сквозной электропроводности, перемещений слабосвязанных частиц, резонансных колебаний упругосвязанных частиц и за счет неоднородностей диэлектрика. Диэлектрическое поглощение энергии поля зависит от процессов установления поляризации, протекающих в диэлектрике под действием электрического поля. Для поляризации всех видов требуется определенное время. Так, смещение электронов и ионов под действием поля протекает очень быстро — за 10 и 10 с, соответственно поэтому данные виды поляризации не приводят к поглощению энергии поля в СВЧ-диапазоне. Однако при частотах инфракрасного и ультрафиолетового диапазонов частоты колебаний ионов и электронов совпадают с частотой электромагнитного поля эти процессы приводят к поглощению энергии. [c.346]

Для указанных выше карбоцепных полимеров характерно отсутствие соста-вляюш ей дипольного момента, направленной вдоль основной цепи. В растворах полимеров, обладающих дипольным моментом, направленным вдоль цепи, следует ожидать появления области дисперсии, зависящей от молекулярной массы полимера. Действительно, для полипропиленоксида 1252] кроме основной области поглощения наблюдался максимум потерь, зависящий от молекулярной массы. Изучение диэлектрических потерь и поляризации жесткоцепных полимеров показало, что зависимость частоты максимума фактора потерь от степени полимеризации 2 хорошо описывается прямыми в координатах lg / акс— (рис. 114). [c.166]

Кроме связей О — Н...0 в жидких спиртах, по-видимому, существуют связи С — Н...0 и С —H....С. Энергия их образования в 4—5 раз меньше, чем энергия образования связей О — Н...0. Прямые доказательства присутствия связей С — П...О и С — П...С между молекулами спирта неизвестны. Но связи С — Н...О и С — Н...С дают о себе знать в тех системах, где отсутствуют более сильные связи О — Н...С или им подобные. Так, например, в дальних ИК спектрах жидких бензола, н-гексана, н-гептана и ряда других алканов, в области частот от 1,5 10 Гц до 3 10 Гц (или от 50 см- до 100 см ) наблюдается полоса поглощения, обусловленная слабыми водородными связями С — Н...С между соседними молекулами. Энтальпия образования этих связей составляет около 4 кДж/моль. Возникновение слабых связей С —Н...С сопровождается перераспределением электронной плотности. В результате из неполярных молекул мономеров бензола или СпН2п+2 при их ассоциации образуются слабополярные молекулы ассоциатов (СвНа) или (СпН2п+г)р. имеющие дипольные моменты порядка Зх X 10-1-2 < д. рд (или 0,1 D). Это приводит к дипольной поляризации и диэлектрической релаксации, отчетливо наблюдаемой методами диэлектрической спектроскопии в миллиметровом радиодиапазоне. [c.280]

Дипольные моменты и сопряжение. Дипольные моменты яв ляются важными для цветности органических соединений, особеннс для интенсивности полос поглощения. Если вещества помещены е электрическое поле, полная молярная поляризация (Р), измеряемая диэлектрической постоянной (s), представляет сумму наведенноь поляризации Р,) и поляризации (PJ, связанной с полярным характером молекулы (т. е. с постоянно существующим диполем в молекуле). Их связь представлена уравнением (I) [c.390]

Таким образом, оба критерия применимости теории полностью удовлетворяются. И тем не менее экспериментально наблюдаемое поведение полосы поглощения при вариировании температуры не совпадает ни количественно, ни даже качественно с предсказаниями теории. Сохранение постоянства энергии фотоперехода при глубоком изменении диэлектрических параметров среды заставляет предполагать, что определяющую роль в образовании наблюдаемой частицы играют процессы, включаюпще чисто электронные, а не электрон-дипольные взаимодействия. Однако, согласно изложенным во второй главе представлениям, электронная поляризация безынерционна и не приводит к возникновению локальных состояний электрона. Но в таком случае отклонения от теоретических предсказаний следует связывать с тем, что наблюдаемая частица по природе своей отлична от полярона. [c.48]

Такого рода методы определения основываются, на изучении С помощью различных прецизионных приборов физйческих свойств исследуемого вещества, например эмиссионных спектров и спектров поглощения, электро- и теплопроводности, потенциалов электродов, погружаемых в раствор исследуемого вещества, диэлектрической прдницае-мости и других электрических и магнитных характеристик, ядерного магнитного резонанса (ЯМР), электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), вращения плоскости поляризации света, показателя прелЬмле-нйя, флуоресценции, радиоактивности и т. п. [c.17]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология