رابطه کلازیوس–موسوتی

بیان ثابت دی‌الکتریک یک ماده برحسب قطبش‌پذیری اتمی اتم‌ها/مولکول‌های سازنده مواد

رابطه کلازیوس-موسوتی (به انگلیسی: Clausius–Mossotti relation)[۱] ارتباط ثابت دی‌الکتریک مواد را با قطبش‌پذیری اتم‌های ماده بیان می‌کند. این معادله به صورت زیر بیان می‌شود:

که در آن قطبش‌پذیری دی‌الکتریک، قطبش‌پذیری الکترونی، قطبش‌پذیری یونی، b ثابت وابسته به ساختار بلوری، حجم مولی و بخش حقیقی ثابت دی‌الکتریک مختلط در محدودهٔ 1kHz تا 10MHz است.

این نام از اتاویانو فابریتزیو موسوتی و رودلف کلاوزیوس گرفته شده‌است. معادل معادله لورنتس-لورنز است. ممکن است به صورت زیر بیان شود:[۲][۳]

دراینجا:

رابطهٔ کلازیوس-موسوتی برای ترکیباتی که در آن‌ها مولکول‌ها یا یون‌ها تقارن مکعبی داشته باشند دقیق بوده و برای تعدادی از بلورهای غیرمکعبی نیز تقریباً معتبر است.

معادله لورنتس-لورنز

ویرایش

معادله لورنتس-لورنز (به انگلیسی: Lorentz–Lorenz equation) شبیه رابطه کلازیوس-موسوتی است، با این تفاوت که ضریب شکست (به جای ثابت دی‌الکتریک) یک ماده را به قطبش‌پذیری آن مرتبط می‌کند. معادله لورنتز-لورنتس از نام ریاضیدان و دانشمند دانمارکی لودویگ لورنتس که آن را در سال ۱۸۶۹ منتشر کرد و فیزیکدان هلندی هندریک لورنتز که به‌طور مستقل در سال ۱۸۷۸ آن را کشف کرد، نامگذاری شده‌است.

کلی‌ترین شکل معادله لورنتز-لورنتس (به واحد CGS) است.

 که در آن   ضریب شکست است،   تعداد مولکول‌ها در واحد حجم و   میانگین قطبش‌پذیری است. این معادله تقریباً برای جامدات همگن و همچنین مایعات و گازها معتبر است.

پانویس

ویرایش
  1. در برخی از منابع به‌صورت Clausius - Mossotti نیز نوشته‌شده‌است.
  2. Rysselberghe, P. V. (January 1932). "Remarks concerning the Clausius–Mossotti Law". J. Phys. Chem. 36 (4): 1152–1155. doi:10.1021/j150334a007.
  3. Atkins, Peter; de Paula, Julio (2010). "Chapter 17". Atkins' Physical Chemistry. Oxford University Press. pp. 622–629. ISBN 978-0-19-954337-3.

منابع

ویرایش
  • Shepard Roberts, Dielectric Constants and Polarizabilities of Ions in Simple Crystals and Barium Titanate, Phys. Rev. , Vol. 76 (1949), pp. 1215-1220. doi:10.1103/PhysRev.76.1215
  • Shepard Roberts, A Theory of Dielectric Polarization in Alkali-Halide Crystals, Phys. Rev. , Vol. 77 (1950), pp. 258-263. doi:10.1103/PhysRev.77.258
  • Shepard Roberts, Polarizabilities of Ions in Perovskite-Type Crystals, Phys. Rev. , Vol. 81 (1951), pp. 865-868. doi:10.1103/PhysRev.81.865

برای مطالعهٔ بیشتر

ویرایش
  • Hans J. Neugebauer, Clausius-Mosotti Equation for Anisotropic Crystals, Phys. Rev. Vol. 88 (1952), p. 1210 doi:10.1103/PhysRev.88.1210
  • J H Hannay, The Clausius-Mossotti equation: an alternative derivation,, Eur. J. Phys. Vol. 4 (1983), pp 141-143. doi:10.1088/0143-0807/4/3/003