电介质物理_徐卓、李盛涛-第六讲(Onsager有效电场 ).pdf
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静电场中的电介质
Onsager有效电场
Onsager模型
连续均匀的极性电介质,考察一偶极分子M ,固有偶极矩 电
0
介质宏观平均电场E ,从电介质中挖出一个空腔球,以M为中
心,a为半径,球内只有这一个液体分子,且看成点偶极子,单
位体积中分子数n0
n 4 a3 1 E +
0 a
3 -
球腔的体积恰好等于系统中每个分子平均占据的空
间,这个分子的总电偶极矩为
E
0 e
Onsager有效电场
E E
e 是作用该极性分子上的有效场, 如何计算呢?
e
先把假想的点偶极从空腔球中取走,只留下空球,若外加宏观平
E
均电场,则在空球内引起的电场 称空腔电场
c
3
Ec r E gE
2 1
r
3
g r 1
2 1
r
E E
c
Onsager有效电场
无外电场时,将点偶极子位于球心,点偶极使周围电介质
极化,在其球内表面产生束缚电荷,这些面电荷所建立的电场
E r 反过来作用于球心的点偶极子上
2( 1)
r
Er 3 f
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