極化性

Template:NoteTA 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（Template:Lang）。以方程式表達，

$𝐩=\alpha 𝐄$；

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

極化性的國際單位為：$C{m}^2{V}^{-1}$（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）

$1[V]=\frac{1[C]}{4\pi {ϵ}_0\cdot 1[m]}$；

其中，${ϵ}_0$是電常數。

所以，$\alpha$/（$4\pi {ϵ}_0$）的單位是$m^3$，稱此常數為體積極化性。例如，氫氣的體積極化性是$0.667\text{x}10^{-30}{m}^3$或$0.667$ ų。

極化性是個微觀量，它和相對電容率${ϵ}_r$的關係式，稱為克勞修斯-莫索提方程式：

$\alpha =\frac{3{ϵ}_0}{N}\left(\frac{{ϵ}_r-1}{{ϵ}_r+2}\right)$；

其中，$N$是單位體積的原子數目。

前面定義的極化性$\alpha$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$\hat{x}$方向的電場只能造成朝著$\hat{x}$方向的電偶極矩。但是，對於某些物質，朝著$\hat{x}$方向的電場，也會造成朝著$\hat{y}$方向或$\hat{z}$方向的電偶極矩。這時候，極化性$\alpha$變為二階張量，必須用3 x 3 矩陣來描述。

參閱

• 電極化
• 磁化強度