Verschiebungspolarisation
Bei der Verschiebungspolarisation formula_1 (auch Deformationspolarisation genannt) werden durch ein externes elektrisches Feld "induzierte" Dipole gebildet, indem
* die Elektronen eines Atoms oder Moleküls so verändert („verschoben“) werden, dass der Schwerpunkt der negativen Ladungen nicht mehr mit dem Schwerpunkt der positiven Ladungen (Atomkerne) übereinstimmt (Elektronenpolarisation)
oder
* positive Ionen relativ zu negativen Ionen verschoben werden (Ionenpolarisation).

Die Verschiebungspolarisation ist (für lineare isotrope Medien) definiert als:

: formula_2

wobei
* formula_3 die (di-)elektrische Suszeptibilität
* formula_4 die Elektrische Feldkonstante
* formula_5 die elektrische Feldstärke und
* formula_6 die relative Permittivität ist.

Die relative Permittivität für Ionenkristalle ist

: formula_7

wobei
* formula_8 die ionische Suszeptibilität und
* formula_9 die elektronische Suszeptibilität ist.

Die relative Permittivität für Metalle ist

: formula_10

wobei
* formula_11 die Suszeptibilität der Leitungselektronen und
* formula_9 die Suszeptibilität der quasigebundenen Elektronen ist.

Die Verschiebungspolarisation ist die Summe aller induzierten Dipolmomente, geteilt durch das Volumen:

: formula_13

Die Stärke der induzierten Dipolmomente ist bei gebundenen Elektronen abhängig von der Polarisierbarkeit des Moleküls/Atoms. Die Verbindung zwischen mikroskopisch relevanter Polarisierbarkeit und makroskopisch relevanter Permittivität stellt die Clausius-Mossotti-Gleichung her.

In elektrischen Wechselfeldern (z. B. Licht) wird die Materie mit der Frequenz des schwingenden E-Feldes umpolarisiert. Für höhere Frequenzen (größer als die der typischen Molekülschwingungen, etwa ab dem Infrarot-Bereich) kann die Ionenpolarisation wegen der größeren Trägheit der massiven Ionen nicht mehr folgen und folglich vernachlässigt werden. Die wesentlich leichteren Elektronen dagegen folgen dem Wechselfeld auch noch bei höheren Frequenzen (etwa bis in den UV-Bereich).
Q46221
elektrisches Feld
Concept
Q215589
Dipole
Concept
Q2225
Elektron
Concept
Q9121
Atom
Concept
Q11369
Molekül
Concept
Q2945123
Schwerpunkt
Concept
Q1111
Ladungen
Concept
Q37147
Atomkern
Concept
Q1050425
Elektronenpolarisation
Concept
Q36496
Ion
Concept
Q1591090
Ionenpolarisation
UNK
Q273163
isotrop
Concept
Q598305
(di-)elektrische Suszeptibilität
Concept
Q6158
Elektrische Feldkonstante
Concept
Q20989
elektrische Feldstärke
Concept
Q211569
Permittivität
Concept
Q899869
Ionenkristall
Concept
Q11426
Metall
Concept
Q6176857
Leitungselektronen
Concept
Q735135
Dipolmomente
Concept
Q908049
gebundenen
Concept
Q869891
Polarisierbarkeit
Concept
Q899023
Clausius-Mossotti-Gleichung
UNK
Q1495196
Wechselfeld
UNK
Q11652
Frequenz
Concept
Q900121
Molekülschwingung
UNK
Q11388
Infrarot-Bereich
Concept
Q122508
Trägheit
Concept
Q11391
UV-Bereich
Concept
Q2517897
Verschiebungspolarisation
UNK
Q2517897
Verschiebungspolarisation
UNK
Q2517897
Verschiebungspolarisation
UNK
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13
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part of
measured physical quantity