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2021-05-12T21:05:18Z

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Die '''Debye-Gleichung''' (benannt nach dem niederländischen [[Physikalische Chemie|Physikochemiker]] [[Petrus Josephus Wilhelmus Debye|Peter Debye]]) verknüpft die [[makroskopisch]] messbare Größe [[Permittivität]] <math>\varepsilon</math> mit den mikroskopischen (molekularen) Größen elektrische [[Polarisierbarkeit]] <math>\alpha</math> und [[Elektrisches Dipolmoment|permanentes Dipolmoment]] <math>\mu</math>:

:<math>P_\mathrm m = \frac{\varepsilon_r-1}{\varepsilon_r+2} \cdot \frac{M}{\rho} = \frac{N_\mathrm A}{3 \, \varepsilon_0} \left(\alpha + \frac{\mu^2}{3 k_\mathrm B T}\right)</math>

Darin sind
* <math>P_\mathrm m</math> die [[Molare Größe|molare]] [[Polarisation (Elektrizität)|Polarisation]] (ihre Einheit ist die eines [[molares Volumen|molaren Volumens]], also z. B. m<sup>3</sup>/mol)
* ''M'' die [[molare Masse]] (in kg/mol)
* <math>\rho</math> die [[Dichte]] (in kg/m<sup>3</sup>)
* <math>N_\mathrm A</math> die [[Avogadro-Konstante]]
* <math>\varepsilon_0</math> die [[elektrische Feldkonstante]]
* <math>k_\mathrm B</math> die [[Boltzmann-Konstante]]
* <math>T</math> die [[absolute Temperatur]]
* <math>k_\mathrm B T</math> die [[thermische Energie]].

Die Debye-Gleichung vereinigt die temperaturabhängige [[Orientierungspolarisation]] (den Summand mit <math>\mu^2</math>) und die temperatur''un''abhängige [[Verschiebungspolarisation]] (den Summanden mit <math>\alpha</math>).

Für unpolare Stoffe (permanentes Dipolmoment <math>\mu = 0,</math> also nur induzierte [[Elektrischer Dipol|Dipole]]) geht die Debye-Gleichung über in die [[Clausius-Mossotti-Gleichung]].

Auch bei hochfrequenter Änderung des [[elektrisches Feld|elektrischen Feldes]] (etwa ab [[Mikrowellen]]-Bereich) ist keine Orientierungspolarisation mehr zu beobachten, da dann die relativ trägen permanenten Dipole dem äußeren Feld nicht mehr folgen können. In diesem Fall geht die Debye-Gleichung ebenfalls in die Clausius-Mossotti-Gleichung über.

== Literatur ==
*{{Literatur |Autor=Peter Debye|Titel=Polare Molekeln|Ort=Leipzig|Verlag=S. Hirzel|Jahr=1929}}

== Siehe auch ==
* [[Cole-Cole-Diagramm]]

{{SORTIERUNG:Debyegleichung}}
[[Kategorie:Physikalische Chemie]]
[[Kategorie:Peter Debye]]

Debye-Gleichung - Versionsgeschichte

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