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实际生活多见的电偶极子体系是具有偶极矩的电介质分子。有一类电介质分子的正、负电荷中心不重合,自身形成电偶极子,称为极性分子;另一类电介质分子的正、负电荷中心重合,称为非极性分子,但在外电场作用下,两个电荷中心会相互偏移,所以也形成电偶极子。
电偶极子是电介质理论和原子物理学的重要模型,研究从稳恒到X光频电磁场作用下电介质的色散和吸收,以及天线的辐射等现象,都要用到偶极子(例如振荡偶极子
将偶极子概念加以推广,可有多极子,它是含有
电偶极矩
称相距为
式中矢量
在国际单位制(SI)中,电偶极矩的量纲是
微观物理学中常用的单位为debye,符号为D;
电偶极子产生的电场
中心位于坐标系原点的电偶极子在其远方产生的电势为:
所谓远方是指
此式求梯度,即得位于原点的电偶极子在远方产生的电场强度:
外电场中的电偶极子
电偶极子仅在非均匀外电场中受非零合力。其所受合力为
在外场中电偶极子还会受到力矩,
以上两式中的电场强度都是指去除电偶极子自身场强后剩余的电场。
从第二式可以看出,
偶极子间的相互作用
如果偶极子
偶极天线一般是园棍式的全向天线,全向天线以水平360度信号覆盖,不同的全向天线有不同大小的垂直方向的发射夹角,一般都是为多,,让水平和垂直极化都能取得较好的效果,即你的路由器放置不同的位置都能有较好的...
原则上这样子是不合理的,球绕的效果不明显。 建议侧向朝前,既不对着人耳辐射 ,又听感觉到一些环绕声。也就是对着人前方的中线。
楼上的都介绍的很详细很清楚了,可以向厂家要一份说明书。
离心风机基频气动偶极子噪声的数值研究
运用计算流体动力学技术及声比拟理论研究了离心风机3个不同流量下蜗壳及叶片表面偶极子声源产生的基频噪声.风机内部三维瞬态流场由计算流体动力学模拟得到.根据气动声学的FW-H方程对蜗壳内表面提取偶极子声源,对于叶片噪声利用Lowson公式进行建模.为了使计算模型更符合实际,建立了以蜗壳为界的内外声学直接边界元模型,使用多区域声学边界元模型,考虑蜗壳对声传播的散射作用,内部噪声通过蜗壳的进出口传播到风机外部.结果表明:在非定常流场中,蜗壳表面的压力波动以基频为主,而叶片上的压力波动并没有明显的基频分量;蜗舌是基频噪声的最主要声源;随着流量变大,蜗壳辐射的噪声急剧增加;由叶片产生的偶极子基频噪声比蜗壳小,特别是在大流量工况下.
基于偶极子点光源模型光子晶体LED出光效率的研究
利用三维时域有限差分法(FDTD)对光子晶体LED出光效率的影响因素进行分析,比较了电偶极子和磁偶极子点光源模型对LED出光效率的影响,研究不同极化角偶极子点光源下光子晶体LED中的出光效率。数值计算结果表明:极化角越小,偶极子点光源在LED出光效率增强因子越大,磁偶极子点光源模型与电偶极子点光源模型相比,极化角对出光效率增强因子的影响明显减小。基于磁偶极子点光源模型,考虑极化角的影响优化设计一种空气孔三角晶格光子晶体LED结构,其出光效率增强因子高达4.5。
交变运动中按特殊方式分布的电荷电流系统产生电磁波辐射。一种典型的装置就是天线,天线是产生电磁波辐射的波源,所以天线辐射问题是电磁波辐射的基本问题。按结构形式的不同,天线可分为线式天线和面式天线两大类。线式天线可以看成由无限多个载有交变电流的基本小线元组成,即由电偶极子或磁偶极子组成。电偶极子是由两个相距一定距离,带等量异号电荷的导体球经由细导线相连而成的系统。
组成物质的分子可分为有极分子和无极分子。有极分子中,正负电荷的“中心”不集中在一点,因此形成一对距离很近的等值异号电荷所构成的等效电偶极子,其固有的电偶极矩为p=ql,电偶极子所产生的电场完全由它们的电偶极矩p决定。电偶极子在外电场中所受到的作用力也决定于它的电偶极矩。无极分子中,正负电荷的“中心”集中在一点,因此,分子的电偶极矩为零,对外也不产生电场。在有外电场的情况下,无论是有极分子或是无极分子,都会产生电极化现象,并存在电偶极矩之间的相互作用力。
对无极分子及惰性气体而言,原子结晶体的结合力为共价键,共价键是决定物质分子化学性质的主要因素。分子晶体的结合力是范德瓦耳斯力,对无极分子来说就是色散力,按照伦敦提出的范德瓦耳斯力的量子理论,无极分子的电子云分布是球形对称的,固有电矩为零。因此,它们之间的相互作用能亦为零。这徉无极分子之间似乎就不存在什么作用,但实际不然,例如室温下漠是液体,碘、蔡是固体,H2、02、N2等无极分子在低温下也会被液化或固化,这些物质能维持某种聚集状态,说明无极分子之间存在着一种相互作用力,这种力就是色散力。
虽然无极分子电子云是球形对称分布,不显示出固有电矩,这不过表示在原子核外的四周出现电子的概率相等,即在某段时间内,电偶极矩的统计平均值等于零。但由于每个分子中的电子不断运动和原子核的不断振动,经常发生电子云和原子核之间的瞬时相对位移,使分子的正、负电荷“中心”暂时不重合,产生瞬时偶极矩,而且两个瞬时偶极矩必然是采取异极相邻的状态,这些瞬时偶极矩可以相互作用,相互极化而产生吸引力,这种吸引力如果用带电粒子的线谐振子代表瞬时偶极矩,用量子力学可以证明:
1)两振子无相互作用时,即当两个谐振子平衡点(正电荷所处位置)之间的距离
2)两振子有相互作用时,系统的能量为
比较1)、2)式可以看出,两振子相互作用后,能量降低了,降低的数值为:
其中a为极化系数,,h为普朗克常数,v0为振子的振动频率。两振子才能相互作用,表现出它们之间的吸引力。因为它与v0有关,故称为色散力。无极性物质分子之间正是由于色散力的作用才能凝聚为液体,凝固为固体。因此,色散力是决定无极性分子物质物理性质的主要因素。
从上面分析中知道,无论在哪种情况下,由于无极分子瞬时偶极矩的产生,它所具有的电势能、排斥能都大于吸引能按照能量最小原理,即原子中每一个电子都有一个趋势,占据能量最低的能级,当原子中电子的能量最小时,整个原子的能量最低,原子即处于稳定状态。因为能量最小原理具有普遍意义,当原子与原子、离子与离子、分子与分子结合时,同样遵循这一原理,所以,分子具有的吸引能(W)的概率大于它所具有的排斥能的概率。正因为无极分子之间具有最小的吸引能,即最小结合能,所以无极分子可以结合成分子晶体。