Систематизированные модели упругих видов поляризации молекулы воды

• Автор: Тюрина, Светлана Юрьевна
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 127 с. : ил.

Глава I. Структура и поляризации полярных жидкостей

1.1 .Структура воды в жидкой фазе

1.1.1. Состав и структура

1.1.2. Молекулярные параметры молекулы Н20

1.2. Молекулярные колебания молекулы воды Н20

1.2.1. Валентные и деформационные колебания

1.2.2. Либрационные и трансляционные колебания

1.3. Модели поляризации полярной жидкости

1.3.1. Основные положения теории поляризации диэлектрика

1.3.2. Полярные и неполярные диэлектрики

1.3.3. Модельная теория Онзагера

1.3.4. Статистическая Кирквуда
1.4. Выводы по главе
Глава II. Анализ моделей поляризационных процессов в рамках системного подхода...,
2.1. Принцип системного подхода в моделировании
2.1.1.Классический, индуцированный подход
2.1.2. Системный подход
2.2. Классификация видов моделирования систем
2.2.1. Математическое моделирование динамических систем
2.2.2. Операционное исчисление преобразование Лапласа
2.3. Область применения формул диэлектрической проницаемости
2.3.1. Модель Борна
2.3.2. Модель Клаузиуса-Мосотти
2.3.3. Модели Онзагера, Кирквуда, Фрелиха
2.3.4. Кибернетическая модель
2.4. Оптический показатель преломления
2.5. Выводы по главе
Глава III. Синтез модели упругих видов поляризации молекулы 62 Н20
3.1. Упругая электронная поляризация
3.1.1. Классическая модель
3.1.2. Систематизированная модель
3.2. Упругая ионная поляризация
3.2.1. Классическая модель
3.2.2. Систематизированная модель валентных колебаний
3.2.3. Систематизированная модель деформационных колебаний
3.3 Упругая дипольная поляризация
3.4. Выводы по главе
Глава IV. Имитационное моделирование поляризационных характеристик воды
4.1. Классическое моделирование
4.1.1. Область установления электронной поляризации
4.1.2. Область установления ионной поляризации

С другой стороны, учитывая (1.27) и сравнивая его с (2.25), а, также подставляя вместо С и // соответственно (2.20) и (2.22), получим:
е-1 п2-1 Зг _{п2+ 2)2(2е + )Ы ц2
Ап Ап 2е + п2 3(2е + п2)2 3кТ'
После несложных преобразований получаем в окончательном виде формулу Онзагера:
(С-П2№+П2) = А л1
ф2-1 2)2 3 3*Г
Формула Онзагера (2.27) упрощается в двух предельных случаях:

1. Сильно полярные диэлектрики, для которых £ » п :
Е«2лМ^П +- . (2.28)
9 кТ

2. Слабо полярные вещества, £■ — и «п :
лУ ф2/2) Д (2.29)
£ + 2 и +2 (2£ + я2)(£ + 2)3£Г
Теория Онзагера в отличие от теории Дебая приводит к разумным результатам. Для не очень сильно полярных жидкостей теория Онзагера имеет значения, хорошо совпадающие с экспериментом. Для сильно полярных жидкостей теория Онзагера дает преуменьшенные значения диэлектрической проницаемости. Так для воды по Онзагеру получилось £ = 37 против 81 в эксперименте [15, 121].
Таким образом, зная собственный дипольный момент молекулы ц и показатель преломления жидкости п, на основе формулы Онзагера можно подсчитать диэлектрическую проницаемость полярных жидкостей.
Дж. Кирквуд получил следующее выражение для диэлектрической проницаемости:
ц-ц
(г-1)(2е + 1) А г
,9е

а+-

(2.30)