Метод аддитивности по связям для деформационной поляризации вещества

• Автор: Зиновьева, Анастасия Брониславовна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Мурманск
• Количество страниц: 108 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ГЛАВА 1 ПОЛЯРИЗАЦИЯ ВЕЩЕСТВА И ЕЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
1.1 Дипольный момент молекулы в среде
1.2 Поляризуемость молекулы
1. 3 Молярная поляризация и диэлектрическая восприимчивость вещества
1. 4 Напряженность электрического поля в веществе
1. 5 Поляризованность вещества
1. 6 Диэлектрическая проницаемость вещества
Выводы
ГЛАВА 2 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ДЕФОРМАЦИОННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ ВЕЩЕСТВА
2. 1 Экспериментальные методы определения деформационной поляризации вещества
2. 2 Формула Клаузиуса - Моссотти
Выводы
ГЛАВА 3 МЕТОД АДДИТИВНОСТИ ДЛЯ ДЕФОРМАЦИОННОЙ МОЛЯРНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ ВЕЩЕСТВА
3. 1 Метод Левина В.В
3. 2 Метод Бойер - Донзело
3. 3 Метод Набокова - Любимова
Выводы
ГЛАВА 4 РАЗВИТИЕ МЕТОДА АДДИТИВНОСТИ ПО СВЯЗЯМ ДЛЯ ДЕФОРМАЦИОННОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ ВЕЩЕСТВА

4. 1 Развитие теории деформационной поляризации вещества
4. 2 Расчет характеристик деформационной молярной поляризации неполярных молекулярных систем
4. 3 Расчет характеристик деформационной молярной поляризации по-

лярных молекулярных систем
4. 4 Температурная зависимость характеристик деформационной поляризации вещества
4. 5 Расчет значений деформационной молярной поляризации химических связей
4. 6 Расчет значений деформационной молярной поляризации и диэлектрической проницаемости вещества
Выводы
Заключение
Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Разработка основ метода аддитивности деформационной молярной поляризации молекулярных систем представляет значительный теоретический и практический интерес при изучении структурных и физических свойств вещества.
Свойства вещества, как известно, в основном определяются характером распределения зарядовой плотности его структурных частиц, то есть распределением электронной и ядерной плотностей, которое существенно изменяется при внесении молекул во внешние, по отношению к молекулам, электрические ПОЛЯ.
Изменение зарядовой плотности частиц, происходящее под действием электрического поля, представляет собой деформационную поляризацию.
Отсутствие общепринятой и строгой теории поляризации не позволяет рассчитывать диэлектрическую проницаемость вещества, дипольный момент, поляризуемость молекулы, напряженность электрического поля вблизи расположения структурной частицы и т.д., входящие во многие законы физики и химии.
Деформационные составляющие процесса поляризации (е*, и адеф) обычно рассчитываются из формулы Клаузиуса-Моссотти, которая имеет ограниченные области применения и при этом обладает невысокой точностью. На приближенный характер формулы Клаузиуса-Моссотти впервые обратил внимание (1869 г.) датский физик Л.В. Лоренц [1]. В дальнейшем формула Клаузиуса-Моссотти постоянно модифицировалась [1-19].
"Экспериментальные методы" определения величины деформационной или высокочастотной диэлектрической проницаемости требуют определения диэлектрической проницаемости вещества в широкой области частот и знания "частоты обрезания" электрического поля, при которой исчезает ориентационная составляющая диэлектрической проницаемости. Значение этой частоты у каждого вещества свое и зависит от состояния вещества. Дополнительные осложнения вносит также графическая экстраполяция зависимости е" =/(е'), что существенным обра-

Экспериментальное значение є" в случае дисперсии с единственным временем релаксации лежит на дуге Коул - Коула, а в случае дисперсии двух времен релаксации - на хорде дуги (рисунок 2.10).

Рисунок 2.10 - Графический метод определения параметров поляризации с двумя релаксационными процессами
Число областей дисперсии может быть найдено из зависимости є' от г" IX (рисунок 2.11) или из зависимости в' от е”со, где оэ=(1А,)=у/ЗхЮ10 - спектроскопическое волновое число, измеряемое в см'1. Число областей дисперсии равно числу прямых отрезков, на которые разбивается зависимость є' = /(г"/Х). Так, например, зависимость є' = /(е"/Х) у 1-гептанола при 0 и 20 °С разделяется на три прямые линии с тремя временами релаксации. В конце третьей дисперсионной области (сантиметровой) Єоо.з = 2,28 [63]. По данным [67] значение высокочастотной диэлектрической проницаемости 1-гептанола при 20°С равно 2,17, Ті = 1465 пс, І2 = 34,4 пс и Тз = 3,18 пс.
В [63] отмечается, что разделение областей релаксации возможно только в тех случаях, когда времена релаксации, соответствующие различным областям поглощения, отличаются друг от друга в 10-15 раз. Возможность разделения областей дисперсии показана на примере 1-пропанола [63] (рисунок 2.12), где сплошная линия построена по экспериментальным данным.