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退极化因子

许多电磁学和电介质物理学教材中[1,2],在讨论退极化场时,都引出了退极化因子的概念,但未作深入的讨论,为了加深对这一重要物理量的理解,有必要作一较为系统的分析。电介质极化时出现极化电荷,这些极化电荷和自由电荷一样,在周围空间(无论介质内部或外部)产生附加电场E′。根据叠加原理,有介质存在时,空间任意一点的场强E(称为局域场)是引起极化的外电场E0和附加电场E′的矢量和。E=E0+E′,(1)通常E′的大小是随空间位置变化的,因此局域电场E也随位置而变化。然而,当考虑具有几何对称性并沿轴向极化的情形时(如球、椭球、圆柱等),其体内的E′是均匀的[1],并与E0方向相反。由于E′的存在使介质内部电场E比原来的E0小,而决定介质极化程度的不是外加电场E0,而是局域场E,因此E减小了,极化强度p也将减小。所以,极化电荷在介质内部产生的附加场E′总是起着削弱极化的作用,故称为退极化场[1]。一般退极化场可表示为下列形式:E′=LPε0,...  (本文共6页) 阅读全文>>

《大学物理》2014年01期
大学物理

退极化因子与形状因子

有限大小的均匀电介质在外电场作用下发生电极化,在界面处产生极化电荷,极化电荷在空间产生附加的极化电场Ed.根据场的叠加原理,空间任意位置的场强E是外电场E0和极化电荷的电场Ed的矢量和,即E=E0+Ed.在电介质内部,极化电荷产生的附加电场Ed总是起着减弱极化的作用,所以Ed又称为退极化场,对于不少电介质材料,退极化场与介质内的电极化强度矢量的关系可表述为Ed=-L^·P/ε0(1)这里L^称为退(电)极化因子,一般是张量,也称为退极化张量.它与介质的几何形状和均匀性有关.对于各向同性的均匀介质,退极化因子就是一个与几何形状有关的常量.因此在许多教材和文献中讨论退极化场时,常将退极化因子也称为几何形状因子(简称形状因子),表示退极化场与介质的几何形状相关[1-3].这在讨论孤立电介质的退极化场是合适的,即单就所讨论的有限尺寸的孤立电介质系统而言,其退极化因子仅与几何形状有关.但是,一般地说,退极化因子不仅与电介质的形状有关,也与...  (本文共3页) 阅读全文>>

《物理与工程》2003年02期
物理与工程

退极化因子

许多电磁学和电介质物理学教材在讲到电介质的极化时都介绍了退极化场和退极化因子的概念 ,但在一般的教学过程中对于退极化因子的物理意义及应用均没有深入的讨论 .鉴于退极化因子对研究电介质性质有着重要的意义 ,本文将对这一概念的应用作一些必要的讨论 .我们知道电介质在极化时会出现极化电荷 ,这些极化电荷在介质内外均会产生附加电场E′ ,根据矢量叠加原理 ,此时空间任一点的场强E是外电场E0 与极化电荷产生的电场E′的矢量和E =E0 +E′ (1 )  通常E′的大小是随着空间位置的变化而变化的 ,但是如果所考虑的介质形状具有几何对称性 ,并沿轴向极化 (如球 ,椭球 ,圆柱等 ) ,则在介质内部 ,E′的大小是均匀的 ,并处处和外电场E0 的方向相反 ,削弱了介质内部的总电场E .决定介质极化强度的是局域场E(r) ,它是空间位置的函数 .由于E的减小 ,极化强度P也随之减小了 .可见极化电荷在介质内部产生的附加场E′总是起着减弱极...  (本文共4页) 阅读全文>>

《无锡教育学院学报》1999年03期
无锡教育学院学报

椭球形介质的退极化因子

许多电磁学和电介质物理学教材“’,’‘’中,在讨论退极化场时,都引出了退极化因子的概念,但未作深入的讨论,为了加深对这一重要物理量的理解,有必要作一较为系统的分析。电介质极化时出现极化电荷,这些极化电荷和自由电荷一样,在周围空间(无论介质内部或外部)产生附加电场产。根据叠加原理,有介质存在时,空间任意一点的场强百(称为局域场)是引起极化的外电场正和附加电场产的矢量和。通常产的大小是随空间位置变化的,因而局域电场有也随位置而异。然而,当考虑具有几何对称性并沿轴向极化的情形时(如球,椭球,圆柱等),其体内的面是均匀的”’,并与g方向相反。由于面的存在使介质内部的电场有比原来的百小。而决定介质极化程度的不是外加电场直,而是局域场了,因此巨减小了,极化强度下也将减小。所以极化电荷在介质内部产生的附加场产总是起着削弱极化的作用,故称为退极化场。一般退极化场可表示为下列形式’‘]式中L称为退极化因子,与介质几何形状有关,而与其体积大小无关,...  (本文共5页) 阅读全文>>

《大学物理》2018年05期
大学物理

椭球体等形状介质的退极化因子

介电粒子中的每一个分子都可以看成是一个由正、负电荷相隔一定距离组成的电偶极子.这些电偶极子在外电场E0的作用下会发生转向极化或位移极化,从而在粒子表面产生具有正电荷和负电荷的电荷层,即极化电荷.这些极化电荷在介电粒子内又产生一个附加电场Ed,并且此附加电场的方向总是和外场方向相反,起到减弱外场的作用,所以称之为退极化场.对于各向同性的均匀介质,退极化场一般可以表示为:Ed=-L0P/ε0,这里,L0称为退极化因子,是一个与几何形状有关的常量,而且与介电粒子的体积无关.退极化因子对于研究各种形貌电介质粒子的性质具有重要的意义.1理论及计算方法利用电静态近似和离散偶极子近似的方法来研究电磁场对介质的影响(吸收效率和内外电场分布),进而计算出几种不同形状介质粒子的退极化因子.计算过程分为两个部分:1)对于球状和椭球体粒子,我们可以直接根据粒子极化率的表达式计算出粒子的吸收效率因子,进而通过吸收效率因子和退极化因子的关系式得到退极化因子...  (本文共5页) 阅读全文>>

《北京师范大学学报(自然科学版)》2003年02期
北京师范大学学报(自然科学版)

玻璃中半导体量子点的有效电场

半导体量子点玻璃是一类重要的纳米材料 ,其量子尺寸效应、介电受限效应、非线性光学效应等得到了广泛的研究[1 2 ] ;半导体量子点在电场作用下 ,光吸收谱随外加电场的增强而发生红移等电场效应[3] ,也有多方面的研究 .半导体量子点玻璃在一定电场作用下的电场效应 ,通常是通过外加电场的强度及其变化进行分析[1 ,3] ,但是 ,量子点内的实际电场或称有效电场 ,与量子点外面、玻璃中的电场是不同的 ,该有效电场是量子点中的电子实际感受到的电场 ,确定量子点中的有效电场对于准确地定量分析量子点的各种电场效应是有必要的 .本文在玻璃中半导体量子点形状及其退极化因子讨论的基础上 ,分析电场作用下半导体量子点内的有效电场 .1 玻璃中的半导体量子点及其退极化因子在玻璃中生长的半导体量子点 ,通常是球形的纳米微粒[1 ,4 ] ;我们在玻璃中生长的半导体CdSSe量子点的高分辨透射电镜 (HRTEM )像[5] 也清楚地呈现球形 .图 1...  (本文共3页) 阅读全文>>