Xrthnty

在物理學裏，感受到外電場的作用，中性原子或分子會改變其正常電子雲形狀，衡量這改變的物理量稱為極化性（polarizability）。以方程式表達，

p=αEdisplaystyle mathbf p =alpha mathbf E ；

其中，pdisplaystyle mathbf p 是由於電子雲形狀的改變而產生的電偶極矩，αdisplaystyle alpha 是極化性，Edisplaystyle mathbf E 是外電場。

極化性的國際單位為：C m2 V−1displaystyle C m^2 V^-1（库仑·米²·伏特^-1）。而伏特單位可以表達為（請注意，方括弧內的符號代表單位，不代表物理量）

1 [V]=1 [C]4πϵ0⋅ 1 [m]displaystyle 1 [V]=frac 1 [C]4pi epsilon _0cdot 1 [m]；

其中，ϵ0displaystyle epsilon _0是電常數。

所以，αdisplaystyle alpha /（4πϵ0displaystyle 4pi epsilon _0）的單位是m3displaystyle m^3，稱此常數為體積極化性。例如，氫氣的體積極化性^[1]是0.667x10−30m3displaystyle 0.667textx10^-30m^3或0.667displaystyle 0.667 ų。

極化性是個微觀量，它和相對電容率ϵrdisplaystyle epsilon _r的關係式，稱為克勞修斯-莫索提方程式^[1]：

α=3ϵ0N(ϵr−1ϵr+2)displaystyle alpha =frac 3epsilon _0Nleft(frac epsilon _r-1epsilon _r+2right)；

其中，Ndisplaystyle N是單位體積的原子數目。

前面定義的極化性αdisplaystyle alpha 是個純量，這意味著外電場只能產生與其平行的電偶極矩，也就是說，朝著x^displaystyle hat x方向的電場只能造成朝著x^displaystyle hat x方向的電偶極矩。但是，對於某些物質，朝著x^displaystyle hat x方向的電場，也會造成朝著y^displaystyle hat y方向或z^displaystyle hat z方向的電偶極矩。這時候，極化性αdisplaystyle alpha 變為二階張量，必須用3 x 3 矩陣來描述。

參閱

• 電極化


• 磁化向量

參考文獻