Cтраница 4
Какими свойствами обладают сегнетоэлектрики. Какими параметрами характеризуется поведение диэлектриков в электрическом поле. [46]
Объясняется это не только своеобразием изложенной выше истории развития. Значительную роль играют сложность взаимоотношений бомбардирующего электрона с кристаллом и трудность самого эксперимента. Последний требует применения высокого вакуума и связан с поведением диэлектрика, равновесный потенциал которого в процессе возбуждения устанавливается за счет мало изученного динатронного эффекта. [47]
Ряд аномалий в диэлектрических свойствах сегнетовой соли был описан до пего. Курчатов интуитивно заподозрил в этих аномалиях проявление новых сторон в поведении диэлектриков. Вместе с Кобеко он вскоре установил далеко идущие аналогии с магнитными свойствами ферромагнетиков и назвал их сегнетоэлектриками. Это название удержалось у советских авторов; за границей их называют ферроэлектричеством, что еще больше подчеркивает аналогию с ферромагнетизмом. [48]
Так, в случае питания таким генератором электрон-ньих или ионных ускорительных трубок значительная часть тока может быть отведена в цепь распределения напряжения по трубке, что обеспечит строгую его равномерность. Кроме того, вследствие высокой стабильности напряжения генератора улучшаются характеристики ускоряемого пучка заряженные частиц, чем повышается эффективность его действия. Это же свойство генератора должно привести к широкому применению его для исследования поведения диэлектриков в сильных постоянных электрических полях и при испытаниях изоляции. [49]
Точно так же, как существуют атомы и молекулы с постоянными электрическими моментами, имеются атомы и молекулы, обладающие магнитными моментами. Аналогично, ряд материалов обладает спонтанным магнитным моментом. Другими словами, поведение различных веществ в магнитном поле в значительной степени подобно поведению диэлектриков в электрическом поле. В силу этого при изучении магнитных явлений часто проводятся соответствующие аналогии с диэлектрическими явлениями. [50]
Оно обусловлено тем, что внешнее магнитное поле вызывает искривление траекторий электронов, так что в проекции на плоскость, перпендикулярную вектору В, электроны движутся по замкнутым орбитам. Соответствующие орбитальные магнитные моменты электронов направлены в сторону, противоположную направлению В. Поведение диамагнетиков в магнитном поле существенно отличается от поведения диэлектриков с неполярными молекулами в электрическом поле. Диэлектрик поляризуется в направлении вектора напряженности Е электрического поля. В неоднородном электрическом поле стержень из диэлектрика втягивается в область более сильного поля. Стержень из диамагнитного материала ( например, из висмута) намагничивается в направлении, противоположном вектору магнитной индукции внешнего поля. Газы, входящие в состав продуктов сгорания, обладают диамагнитными свойствами. [51]
Оно обусловлено тем, что внешнее магнитное поле вызывает искривление траекторий электронов, так что в проекции на плоскость, перпендикулярную вектору В, электроны движутся по замкнутым орбитам. Соответствующие орбитальные магнитные моменты электронов направлены в сторону, противоположную направлению В. Q Поведение диамагнетиков в магнитном поле существенно отличается от поведения диэлектриков с неполярными молекулами в электрическом поле. Диэлектрик поляризуется в направлении вектора напряженности Е электрического поля. [52]
Предполагается, что изменение емкости датчика обусловлено изменением толщины пленки и ее диэлектрической постоянной, а процессами ударной поляризации можно пренебречь. Заряженный датчик включается на сопротивление большой величины ( высокоомный вход осциллографа), препятствующее стеканию электрических зарядов с датчика в процессе измерения. При сжатии датчика его заряд остается практически постоянным, а изменение емкости приводит к изменению напряжения на обкладках датчика, которое регистрируется осциллографом. Диэлектрические датчики обладают высокой чувствительностью и помехозащищенностью. К сожалению, тарировочная зависимость датчиков нелинейная, а поведение диэлектриков при немонотонном нагружении изучено в недостаточной степени. [53]
Современник Ломоносова, член Петербургской Академии наук Ф. У. Зпинус впервые провел изучение конденсаторов с различными диэлектриками, в том числе воздушных, и установил влияние материала диэлектрика и размеров конденсатора на емкость последнего. Василий Владимирович Петров ( 1761 - 1834), прославившийся открытием электрической дуги, впервые в мире применил для изготовления электрических аппаратов изоляцию проводников посредством покрытия их сплошным слоем диэлектрика. Невы; таким образом, в России впервые в мире был изготовлен, проложен и практически применен изолированный подводный кабель. В 1895 г., в год изобретения Александром Степановичем Поповым ( 1859 - 1905) радио, выдающийся русский физик Павел Николаевич Лебедев ( 1866 - 1912) впервые в мире исследовал поведение диэлектриков при сверхвысоких частотах. [54]
Эта структурная особенность имеет далеко идущие последствия. Свойства воды как растворителя объясняются главным образом существованием у ее молекул дипольного момента. Этот момент играет также важную роль в химических реакциях, происходящих в присутствии воды. Трудно вообразить, на что был бы похож мир, если бы атомы в молекуле Н2О были расположены по прямой линии, как в молекуле СО2; вероятно, наблюдать это было бы некому. Следует добавить, что форма молекулы Н20 не является капризом природы. Такая структура молекулы, состоящей из атома с восемью электронами, соединенного с двумя атомами с одним электроном каждый, обоснована законами квантовой механики. Поведение диэлектрика, состоящего из полярных молекул, поразительно отличается от поведения диэлектрика из неполярных молекул. Электрическое поле, приложенное к неполярному веществу, индуцирует в каждой молекуле небольшой дипольный момент. В полярном веществе всегда имеются достаточно сильные диполи, но при отсутствии внешнего поля они направлены случайным образом и поэтому не вызывают явлений макроскопического масштаба. Приложенное электрическое поле только ориентирует - в некоторой степени - постоянные дипольные моменты. В обоих типах диэлектриков макроскопические эффекты определяются, однако, полной поляризацией, приходящейся на единицу объема. [55]
Эта структурная особенность имеет далеко идущие последствия. Свойства воды как растворителя объясняются главным образом существованием у ее молекул дипольного момента. Этот момент играет также важную роль в химических реакциях, происходящих в присутствии воды. Трудно вообразить, на что был бы похож мир, если бы атомы в молекуле Н2О были расположены по прямой линии, как в молекуле СО2; вероятно, наблюдать это было бы некому. Следует добавить, что форма молекулы Н20 не является капризом природы. Такая структура молекулы, состоящей из атома с восемью электронами, соединенного с двумя атомами с одним электроном каждый, обоснована законами квантовой механики. Поведение диэлектрика, состоящего из полярных молекул, поразительно отличается от поведения диэлектрика из неполярных молекул. Электрическое поле, приложенное к неполярному веществу, индуцирует в каждой молекуле небольшой дипольный момент. В полярном веществе всегда имеются достаточно сильные диполи, но при отсутствии внешнего поля они направлены случайным образом и поэтому не вызывают явлений макроскопического масштаба. Приложенное электрическое поле только ориентирует - в некоторой степени - постоянные дипольные моменты. В обоих типах диэлектриков макроскопические эффекты определяются, однако, полной поляризацией, приходящейся на единицу объема. [56]