Диэлектрическая проницаемость отрицательная

Из формулы (2.54) видно, что плазменная частота Юр имеет смысл своего рода критической частоты. При о)<о)р диэлектрическая проницаемость отрицательна, а показатель преломления чисто мнимый. Это значит, что волны с о)<о)р (но о у) не могут распространяться в металле из-за сильного затухания, причем это затухание не связано с поглощением (т. е. диссипацией) энергии. В самом деле, диэлектрическая проницаемость вещественна (а истинное поглощение происходит только при 1те= =0), да и выражение (2.54) для е(о)) получается при пренебрежении диссипативным членом в уравнении движения электрона. Фактически при ( )<о)р происходит полное отражение падающей волны от среды. При чисто мнимом показателе преломления коэффициент отражения равен единице (см. 3.4). [c.95]

Рис. 5.19а. График зависимости 8 (со), выражаемой уравнением (5.45) при (оо) = 2 и е (0) = 3. Диэлектрическая проницаемость отрицательна в интервале частот от со = до =

В бесстолкновительной плазме мнимая часть частоты возникает в силу затухания Ландау. Термодинамически равновесное состояние плазмы, отвечая абсолютному максимуму энтропии, устойчиво по отношению к любому возмущению. В 30 было уже отмечено, однако, что для неравновесных распределений в плазме поглощение энергии колебаний может смениться их усилением. Это проявляется в появлении области значений независимых переменных к и со (со>0), в которой мнимая часть диэлектрической проницаемости отрицательна г] (со, к) < 0. Подчеркнем, однако, что наличие таких областей само по себе еще не означает обязательно неустойчивости плазмы (во всяком случае, в линейном приближении) необходимо еще, чтобы в эту область фактически попадала какая-либо из ветвей спектра плаз- менных колебаний. [c.320]

Возникновение электронной или дырочной электропроводности при введении в идеальный кристалл различных примесей обусловлено следующим. Рассмотрим кристалл 81, в котором один из атомов замещен атомом 8Ь. На внешней электронной оболочке 8Ь располагает пятью электронами (V группа периодической системы). При этом четыре электрона образуют парные электронные связи с четырьмя ближайшими атомами 81. Свободный пятый электрон продолжает двигаться вокруг атома 8Ь по орбите, подобной орбите электрона в атоме На однако сила его электрического притяжения к ядру уменьшится соответственно величине диэлектрической проницаемости 81. Поэтому для освобождения пятого электрона требуется незначительная энергия (приблизительно 0,008 адж). Такой слабо связанный электрон легко отрывается от атома 8Ь под действием тепловых колебаний решетки при низких температурах. Низкая энергия ионизации примесного атома означает, что при температурах около—100° С все атомы примесей в Се и 81 уже ионизированы, а освободившиеся электроны участвуют в процессе электропроводности. При этом основными носителями заряда являются электроны и возникает электронная (отрицательная) электропроводность, или электропроводность п -типа. [c.388]

Замечание 3.11.3. Этапы, выделенные в доказательстве теоремы 3.11.4, имеют самостоятельную ценность. Вспомним, что закон электростатического взаимодействия точечных зарядов имеет вид закона Ньютона, когда вместо масс используются заряды, а вместо гравитационной постоянной — диэлектрическая проницаемость. Пусть точечный положительный заряд у находится между бесконечными противоположно заряженными пластинами. Примем, что первая пластина заряжена отрицательно с плотностью заряда —<т. Расстояние от точечного заряда до первой пластины обозначим у, а до второй пластины — 1/2 Цилиндром с осью, перпендикулярной к пластинам и проходящей через точечный заряд, вырежем в этих пластинах два круга радиуса I. В соответствии с этапом 2 доказательства теоремы 3.11.4 силовая функция от воздействия кругов на точечный заряд будет выражаться формулой [c.268]

Ионно-релаксационная поляризация. Используемые в технике твердые диэлектрики могут иметь неплотную упаковку объема частицами. В таких материалах образуются ионы, которые в ходе тепловых колебаний перебрасываются из положений временного закрепления на расстояния, соизмеримые с расстояниями между частицами (10 м), и закрепляются в новых положениях. В электрическом поле перебросы становятся направленными. В результате в диэлектрике возникает различие в расположении центров положительного и отрицательного зарядов, т. е. появляется электрический момент. Такой процесс называют ионно-релаксационной поляризацией. С ростом температуры число ионов, перебрасываемых в новые положения, увеличивается, поэтому растут поляризованность и диэлектрическая проницаемость. На рис. 5.16 приведена зависимость е, от температуры для натриево-силикатного стекла, в структуре которого имеют место слабосвязанные ионы. [c.156]

Ионные кристаллы с пло т ной упаковкой молекул, соответствующие формам расположения частиц в кристаллах, характеризующиеся наибольшим числом частиц в единице объема кристалла, обладают электронной и ионной поляризацией, положительным температурным коэффициентом. Исключение составляет рутил (двуокись титана), имеющий отрицательный температурный коэффициент диэлектрической проницаемости, который объясняется электронной природой поляризации. [c.12]

Каждый показатель размерности может быть положительным или отрицательным, целым или дробным, нулем. Если все показатели размерности равны нулю, то величина называется безразмерной. Она может быть относительной, определяемой как отношение одноименных величин (например, относительная диэлектрическая проницаемость), и логарифмической, определяемой как логарифм относительной величины (например, логарифм отношения мощностей или напряжений). [c.139]

При нагреве диэлектрическая проницаемость е изменяется, температурный коэффициент принимает значения от -1300 до 3000 10 . Отрицательный имеют диэлектрики с электронной поляризацией, при нагреве увеличивается их объем и соответственно уменьшается плотность зарядов. Диэлектрики с ионной поляризацией имеют положительный а . При нагреве поляризация возрастает вплоть до верхней границы рабочего интервала температур. Это объясняется ослаблением притяжения между ионами и увеличением их смещения. Особенно сильно повышается поляризация, когда ионы начинают смещаться на расстояния больше межионных. В этом случае поляризация зависит от частоты, устанавливается медленно (за 10 — 10 с) и называется ионно-релаксационной. [c.600]

Эти соединения также сильно снижают емкость электрода. Низкая емкость свидетельствует, по мнению авторов, о заполнении почти всей поверхности металла молекулами вещества с низкой диэлектрической проницаемостью и об образовании фазовой пленки. В присутствии этих соединений повышается перенапряжение выделения водорода и ионизации металла, а стационарный потенциал смещается в положительную сторону. Область потенциалов, при которой изученные ацетиленовые соединения адсорбируются, получается довольно большой, если принять точку нулевого заряда железа равной —0,37 В. Они адсорбируются как на отрицательно заряженной поверхности, так и на положительно заряженной. [c.207]

Диэлектриками называют материалы, основным электрическим свойством которых является способность поляризоваться в электрическом поле. В диэлектриках электрические заряды прочно связаны с атомами, молекулами или ионами и в электрическом поле лишь несколько смещаются относительно положения равновесия. Происходит разделение центров положительного и отрицательного зарядов, т.е. поляризация. Для диэлектриков характерно высокое сопротивление прохождению постоянного электрического тока. Мерой поляризуемости диэлектрика является относительная диэлектрическая проницаемость, равная отношению емкости конденсатора с диэлектриком к емкости такого же конденсатора с вакуумом. Важнейшей характеристикой диэлектрических материалов является электрическая прочность. При превышении в объеме диэлектрика некоторой критической величины напряженности электрического поля происходит пробой. (Под напряженностью электрического поля понимают отношение приложенного к диэлектрику напряжения к расстоянию между подводящими напряжение электродами). Значение напряжения в момент пробоя называют пробивным напряжением, а достигнутую к этому моменту напряженность - электрической прочностью. [c.127]

Рассмотрим слоистую волноводную структуру (рис. 11.2) с металлической подложкой (среда III). Показатель преломления металлической подложки является комплексной величиной. Например, комплексные показатели преломления меди, золота и серебра при X = 6328 А равны соответственно = 0,16 - г3,37 0,16 - /3,21 и 0,067 - /4,05. Коэффициенты отражения этих металлических поверхностей крайне высоки (почти 100%), особенно при скользящем падении (в 90°), вследствие большой мнимой части (большого коэффициента экстинкции) и малой вещественной части показателя преломления 3. Действительно, если — чисто мнимое число, то волна в среде III всегда затухает. Коэффициент отражения света от такой идеальной металлической поверхности всегда равен 100% независимо от угла падения и состояния поляризации. Таким образом, идеальный металл, подобный этому, может обеспечивать полное отражение, необходимое для локализованного распространения. Среда с чисто мнимым показателем преломления имеет отрицательную диэлектрическую проницаемость и нулевую оптическую проводимость. Для меди, золота и серебра мы имеем соответственно п = -11,33 - /1,08 -10,28 - /1,03 и -16,40 - /0,54. Заметим, что мнимая часть величины п, которая пропорциональна оптической проводимости а, мала для всех трех металлов. [c.511]

Обращаясь к рис. 11.33, рассмотрим распространение волны вдоль границы раздела между средой с положительной диэлектрической проницаемостью ( > 0) и средой с отрицательной диэлект- [c.528]

Заряд, который получают частицы в поле коронного разряда, зависит не только от размеров частиц, но и от их диэлектрической проницаемости. Кроме того, имеет место распределение частиц по зарядам [136]. После прохождения угольных частиц поле коронного отрицательного разряда заряд частиц имеет следующие значения [136] [c.107]

На основании рассмотренного можно объяснить увеличение степени очистки при помощи игольчатого электрода с ростом диэлектрической проницаемости материала промежуточных пластин (см. выше). Вероятно, это связано с увеличением работы выхода электрона, что приводит к уменьшению количества свободных положительных ионов в воздушном зазоре между промежуточной пластиной и запыленной поверхностью при одном и том же напряжении, подаваемом на электрод. При этом снижается вероятность нейтрализации отрицательных поляризационных зарядов частицы и увеличивается отрывающая сила. [c.222]

Термоконды, изготовляемые из ТЮг, MgO и других материалов, имеют невысокую диэлектрическую проницаемость, переменный температурный коэффициент диэлектрической проницаемости (положительный или отрицательный). [c.384]

Борн (1916 г.) дополнил теорию Ланжевена, приняв во внимание возможность существования молекул со значительным постоянным электрическим моментом, направление которого может не совпадать с направлением наибольшей поляризуемости. В таком случае молекула ориентируется внешним поле.м так, что по направлению внешнего поля стремится установиться ее постоянный момент, а направление наибольшей поляризуемости (т. е. наибольшей диэлектрической проницаемости) может составить заметный угол с направлением внешнего поля (играющим роль оптической оси). В зависимости от взаимного расположения этих двух направлений вещество может характеризоваться положительным или отрицательным значением постоянной Керра В. В частности, если направление максимальной поляризуемости совпадает с направлением постоянного момента, то В > 0 если они взаимно перпендикулярны, то В < 0. При некотором промежуточном положении В может равняться нулю, т. е. вещество не обнаруживает явления Керра. Отсюда понятно, почему вещества с близкими электрическими моментами и не сильно различающимися поляризуемостями (показателями преломления) могут очень сильно отличаться по отношению к эффекту Керра. Так, метилбромид имеет постоянную Керра, в сотни раз большую, чем метиловый спирт, хотя электрические моменты их и поляризуемости отличаются незначительно. [c.533]

Уравнение (17.15) является уравнением второй степени относительно Если задать паправ.ление N. то из уравнения (17.15) можно найти нормальную скорость и. Например, положим Nx= i, Му = Мг = 0, т. е. волна р ас-пространяется вдоль оси х, тогда из (17.14) имеем 01 = ау 02= аг. Знак минус означает распространение воли в отрицательном направлении оси х. Следовательно, в положительном направлении оси х распространяются две волны с различными скоростями. Таким образом, в общем случае каждому направлению распространения волны в кристалле, задаваемому вектором N, соответствуют два значения фазовой скорости, величины которых меняются в зависимости от направления. В соответствии с выбором соотнощения между главными диэлектрическими проницаемостями можно показать, что для любого направления [c.44]

При легировании кремния бором атомы последнего выступают в качестве акцепторов. Бор является трехв1алентным, и поэтому одна из четырехвалентных связей, направленных от атомов кремния к атому бора, останется свободной. В действительности же отсутствующая незавершенная связь может перемещаться от одного междоузлия к другому, подчиняясь только экранированному кулоновскому притяжению центрального отрицательного заряда. Ситуация сводится к представлению связанной дырки, передвигающейся в состоянии, которое зависит от диэлектрической проницаемости и тензора эффективной массы для свободных дырок. Если сообщить дырке энергию ДЕд, она будет полностью делокализована, и тогда нейтральное состояние акцептора можно представить как незаполненное электронное состояние, расположенное в запрещенной зоне над потолком валентной зоны на расстоянии, определяемом энергией ДЕа (см. рис. 35). [c.93]

И соответственно прирост диэлектрической проницаемости за счет релаксационной поляризации Дврел — серел = рел/( о )- Усиление теплового движения препятствует полному завершению поляризации диэлектрика, стре.мпсь нарушить преимущественную ориентацию дипольных моментов по направлению электрического поля. Отрицательное влияние повышения температуры заключается в ослаблении поляризации. [c.152]

В конденсаторостроен Ий применение элегаза ограничивается главным образом высоковольтными (до 500 кВ) образцовыми конденсаторами. На качестве изоляции образцовых конденсаторов положительно сказываются высокая электрическая прочность элегаза под давлением, высокое удельное сопротивление, чрезвычайно малое значенце tg б, большая стабильность диэлектрической проницаемости. Ее малая величина в данном случае — фактор отрицательный (у всех газов относительная диэлектрическая проницаемость практически равна единице независимо от давления). [c.92]

Ионная упругая поляризация. Она происходит в кристаллических диэлектриках, построенных из положительных и отрицательных ионов, — в галоидно-щелочных кристаллах, слюдах, керамиках. В электрическом поле в таких диэлектриках происходит смещение электронных оболочек в каждом ионе — электронная поляризация. Кроме того, упруго смещаются друг относительно друга подрешеткииз положительных и отрицательных ионов (рис. 5.12,6), т. е. происходит упругая ионная поляризация. Это смещение приводит к появлению дополнительного электрического момента увеличивающего поляризованность, а следовательно, и диэлектрическую проницаемость на Еги. Таким образом, диэлектрическая проницаемость ионного кристалла равна = ег . + ги, где Еги зависит от физической природы ионов, сил их взаимодействия и строения кристаллической решетки. [c.154]

О проблемах пьезоэлектрического и пироэлектрического эффектов. Пьезоэлектрический п пироэлектрический эффекты связаны с понятием диэлектрической проницаемости. Известно, что на поверхности диэлектрика, помещенного в электрическое поле напряженностью Е, индуцируются заряды (на одной чагги поверхности положительный, а на другой — отрицательный), удельный дипольный момент которых Р (вектор поляризации) пропорционален напряженности Е. [c.472]

Оптические свойства. Для эл.-магн. воли оптпч. диапазона М., как правило, непрозрачны. Характерный блеск — следствие практически полного отражения света поверхностью М., обусловленного тем, что диэлектрическая проницаемость электронного газа 8 при оптич. частотах отрицательна. Диэлектрич. проницаемость М. е = Ей — о) ,/со , где ей — диэлектрич. проницаемость ионного остова, — плазменная (ленгмюровская) частота электронов. Плазменные частоты могут быть экспериментально определены по характеристич. потерям энергии быстрых электронов (с энергией при прохождении через металлич. плёнку. Они теряют энергию на возбуждение плазмонов — квантов колебаний электронной жидкости с частотой ljl (табл. 8), [c.119]

Ti02 имеет очень большой отрицательный температурный коэффициент диэлектрической проницаемости (ТК е=—750-10- ). Однако для ряда случаев необходим керамический материал со значением ТКе, близким к нулю, позволяющий создать термостабильный конденсатор в области определенного интервала температур. В массы для изготовления таких изделий наряду с Ti02, имеющим отрицательное значение ТКе, вводят компонен- [c.186]

Реальная часть этих значений близка к решениям (2.30), определяющим точки полной прозрачности решетки из металлических брусьев с узкими щ,елями и значением относительной диэлектрической проницаемости заполнения волноводных каналов е = 1. Мнимая часть (2.45) — отрицательная и по абсолютной величине совпадает с половиной ширины полосы пропускания по частоте в окрестности точек полного прохождения. Квази-собственные волны, отвечающие собственным значениям частот, экспоненциально убывают во времени тем медленнее, чем меньше 1тхл . Добротность колебаний, если определить ее так же, как и добротность колебаний в открытом резонаторе, будет [c.112]

Благодаря ориентационной упорядоченности анизометрических молекул смектики и нематики являются одноосно симметричными жидкими кристаллами, причем их оптическая ось параллельна осям молекул. Оптическая ось холестерических жидких кристаллов определяется лишь локально. Анизотропия показателя преломления характеризуется величиной Ап = - п . Во всех известных нематиках и смектиках Ап > 0. Анизотропия диэлектрической проницаемости Де = - жидких кристаллов может быть либо положительной (вплоть до -f IS q). либо отрицательной (до -2е ). Через и мы обозначили диэлектрические проницаемости для электрического поля, соответственно параллельного и перпендикулярного оптической оси (называемой также директором). Положительной величиной Де характеризуются молекулы с продольным дипольным моментом. Именно параметр Де (его знак и величина) является наиболее важным при определении того, как жидкий кристалл будет реагировать на приложенное электрическое поле. [c.288]

В разд. 6.9 мы показали, что на границе между однородной диэлектрической и периодической слоистой диэлектрической средами могут существовать поверхностные электромагнитные волны. Эти моды являются в действительности затухающими блоховскими волнами периодической среды. При данной частоте ш в такой структуре может распространяться большое число как ТЕ-, так и ТМ-мод. Покажем теперь, что поверхностные электромагнитные волны могут также существовать на границе между двумя средами, если диэлектрические проницаемости сред имеют противоположные знаки (например, воздух и серебро). При данной частоте существует лищь одна ТМ-мода. Амплитуда волны экспоненциально уменьшается в обеих средах в направлении, перпендикулярном поверхности. Эти моды называются также поверхностными плазмо-нами вследствие вклада электронной плазмы в отрицательную диэлектрическую проницаемость металлов, когда оптическая частота меньше плазменной частоты (т. е. ш < w ). Ниже мы получим характеристики распространения поверхностных электромагнитных волн. [c.528]

Видно, что при W 1 и нелокальном ожлике П/ имеет лоренцев контур, а Д — дисперсионный. Для локального отклика все наоборот, и если > О, то усиление наблюдается при отрицательной расстройке 6, т.е. когда частота волны накачки ниже частоты сигнальной. Если < О, то усиливается стоксов сигнальный пучок. Для сред с локальным откликом контур полосы усиления в точности такой же, как для любого квазивы-рожденного по частоте вынужденного рассеяния рэлеевского [13], вынужденного рассеяния, связанного с поглощением [14], ориентационного [15] и Т.Д. Это и понятно, поскольку указанные виды рассеяния происходят за счет наведенных в среде с локальным откликом решеток диэлектрической проницаемости. [c.85]

Как правило, для всех механизмов поляризации, кроме оптической и переполяризации сегнетоэлектрических доменов, коэффициенты б1 и б2 в выражениях (6.9) и (6.10) отрицательны, т. е. в сильных электрических полях диэлектрическая проницаемость уменьшается и поэтому N<<0. Оптическая нелинейность, при которой имеет место рост е( ), рассмотрена в гл. 7. Ниже описывается доменная нелинейность сегнетоэлектриков. [c.187]

В некоторых случаях положительно заряжается тело с большей диэлектрической проницаемостью (закон Кепи). Так, частицы серы (е = 3,6) заряжаются положительно при трении о парафин и отрицательно при трении о минералы, диэлектрическая проницаемость которых больше, чем у серы. Аналогичная зависимость аблюдается у кварца. Чем больше диэлек- [c.284]

В некоторых случаях положительно заряжается тело с большей диэлектрической проницаемостью (закон Кени). Так, частицы серы (s = 3,6) заряжаются положительно при трении о парафин и отрицательно при трении о минералы, диэлектрическая проницаемость которых больше, чем у серы. Аналогичная зависимость наблюдается у кварца. Чем больше диэлектрическая проницаемость материала лотка, тем меньшее число минералов получает положительный заряд. Изменение зарядов при трении может существенным образом влиять на адгезию (см. 15 и 16). [c.378]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...