Решение на момент правки #18981 от , автор Adler. Это не текущая версия.

Условие

6.6.2. Диэлектрическая проницаемость гелия при температуре и давлении 1 атм равна . Найдите дипольный момент атома гелия в однородном электрическом поле напряжённостью 300 В/см.

Решение

1-ый Вариант решения.

0. Запишем, что мы имеем.

К

ВсмВм

атмПа

1. Найдем концетрацию атомов.

Запишем основное уравнение МКТ и выразим .

2. Связь между и поляризованности пол

Для изотропного диэлектрика:
пол

3. Дипольный момент одного атома.

полравнопоопределению

полКлм

Ответ

Клм

2-ой Вариант решения (более муторный).

0. Запишем, что мы имеем.

К

ВсмВм

атмПа

1. Для начала запишем то, что нам нужно найти.

лок , где - поляризуемость атома, которую можно найти по формуле Клаузиуса-Моссотти и лококр, так как дробь 1 лок

окр есть электрическое поле окружения, созданное поляризацией за пределами сферы Лоренца. (Перед ответом будет написано, что это за формула, если вдруг впервые сталкиваетесь с ней.).

2. Нахождение поляризуемости атома.

Запишем формулу Клаузиуса - Моссотти, а после выразим наше :

, где n - концетрация атомов гелия, его сможем найти через Основное уравнение МКТ.

, где K - постоянная Больцмана.

И уже имеем то, что искали.

3 . Подставляем наше в формулу Клаузиуса - Моссотти и находим Дипольный момент атома гелия.

Клм

Теория По формуле Клаузиуса - Моссотти

Формула Клаузиуса — Моссотти описывает связь статической диэлектрической проницаемости диэлектрика с поляризуемостью составляющих его частиц. Получена независимо друг от друга в 1850 г. Оттавиано Ф. Моссотти и в 1879 г. Рудольфом Ю. Э. Клаузиусом. В случаях, когда вещество состоит из частиц одного сорта, в Гауссовой системе единиц формула имеет вид:


Где - диэлектрическая проницаемость, N - количество вещества в единице объёма, а - их поляризуемость.
Если же вещество состоит из частих разных сортов, то формула применит следующий вид:

Более подробно можно прочесть тут: (https://ru.wikipedia.org/wiki/Формула_Клаузиуса_—_Моссотти)

Ответ

Клм