Diferencia entre revisiones de «Física/Lo que aprendí leyendo a Feynman - Electromagnetismo/Dentro de los Dielectricos»
Contenido eliminado Contenido añadido
Línea 3:
----
En esta seccion veremos porque los materiales son diélectricos. Discutiremos el mecanismo por el cual la polarización se lleva a cabo cuando existe un campo eléctico dentro del material.
Empecemos con el ejemplo más sencillo, la
Empezaremos discutiendo la polarización de moleculas no-polares. Consideremos un gas monoatómico, como el helio. Cuando un átomo de este tipo es sometido a un campo eléctrico, los electrones son jalados hacia un lado del campo y los nucleos hacia el otro. Esto induce un momento dipolar, que es proporcional al campo eléctrico cuando éste no es muy fuerte. El desplazamiento de la distribución del electrón que produce este tipo de momentos dipolares inducidos es llamado polarización electrónica.
Es posible demostrar que, cuando el átomo es sometido a un campo eléctrico oscilatorio, el centro de carga del electron obedece la ecuación diferencial
<math> m \frac{d^2 x}{d t^2}+m w_{0}^{2}x=q_{e} E</math>
El primer término es la masa multiplicada por la aceleración, y el segundo es una fuerza restauradora, mientras que el termino del lado derecho es la fuerza que ejerce el campo eléctrico. Esta ecuación tiene la solución
<math>x=\frac{q_{e} E}{mw_{0}^{2}}</math>
Multiplicando esta expresion por la carga del electrón obtenemosel momento dipolar p de un átomo
<math>p=q_{e}x=\frac{q_{e}^{2}E}{mw_{0}^{2}}</math>
Se suele considerar que el momento dipolar es proporcional al campo eléctrico, y se escribe:
<math> \vec{p}=\alpha\epsilon_{0}\vec{E}</math>
donde <math>\alpha</math> es una constante con dimensiones <math>L^{3}</math> llamada polarizabilidad del átomo, que nos indica que tan facil es polarizar el átomo en cuestion.
Si tenemos N átomos por unidad de volumen
| |||