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2025-03-30T13:06:31Z

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[[Datei:Polarisiertes Atom.svg|mini|Der negative Ladungsschwerpunkt (Elektronenhülle) liegt rechts neben dem Atomkern (positiver Ladungsschwerpunkt)]]
Bei der '''Verschiebungspolarisation''' <math>\vec P</math> (auch '''Deformationspolarisation''' genannt) werden durch ein externes [[elektrisches Feld]] ''induzierte'' [[Elektrischer Dipol|Dipole]] gebildet, indem
* die [[Elektron]]en eines [[Atom]]s oder [[Molekül]]s so verändert („verschoben“) werden, dass der [[Massenmittelpunkt|Schwerpunkt]] der negativen [[Elektrische Ladung|Ladungen]] nicht mehr mit dem Schwerpunkt der positiven Ladungen ([[Atomkern]]e) übereinstimmt (Elektronenpolarisation)
oder
* positive [[Ion]]en relativ zu negativen Ionen verschoben werden ([[Ionenpolarisation]]).

Die Verschiebungspolarisation ist (für lineare [[isotrop]]e Medien) definiert als:

: <math>\begin{align}
\vec P & = \chi \cdot \varepsilon_0 \cdot \vec E\\
& = ( \varepsilon_r - 1 ) \cdot \varepsilon_0 \cdot \vec E
\end{align}</math>

wobei
* <math>\chi</math> die [[Elektrische Suszeptibilität|(di-)elektrische Suszeptibilität]]
* <math>\varepsilon_0</math> die [[Elektrische Feldkonstante]]
* <math>\vec E</math> die [[elektrische Feldstärke]] und
* <math>\varepsilon_r</math> die relative [[Permittivität]] ist.

Die relative Permittivität für [[Ionenkristall]]e ist

: <math>\varepsilon_r = 1 + \chi _{\text{ion}} + \chi_{\text{el geb}}</math>

wobei
* <math>\chi _{\text{ion}}</math> die ionische Suszeptibilität und
* <math>\chi_{\text{el geb}}</math> die elektronische Suszeptibilität ist.

Die relative Permittivität für [[Metall]]e ist

: <math>\varepsilon_r = 1 + \chi _{\text{el frei}} + \chi_{\text{el geb}}</math>

wobei
* <math>\chi _{\text{el frei}}</math> die Suszeptibilität der [[Leitungselektronen]] und
* <math>\chi_{\text{el geb}}</math> die Suszeptibilität der quasigebundenen Elektronen ist.

Die Verschiebungspolarisation ist die Summe aller induzierten [[Elektrisches Dipolmoment|Dipolmomente]], geteilt durch das Volumen:

: <math>\vec P = \frac{\sum \vec p_{ind}}{V}</math>

Die Stärke der induzierten Dipolmomente ist bei [[Gebundener Zustand|gebundenen]] Elektronen abhängig von der [[Polarisierbarkeit]] des Moleküls/Atoms. Die Verbindung zwischen mikroskopisch relevanter Polarisierbarkeit und makroskopisch relevanter Permittivität stellt die [[Clausius-Mossotti-Gleichung]] her.

In elektrischen [[Wechselfeld]]ern (z. B. Licht) wird die Materie mit der [[Frequenz]] des schwingenden E-Feldes umpolarisiert. Für höhere Frequenzen (größer als die der typischen [[Molekülschwingung]]en, etwa ab dem [[Infrarotstrahlung|Infrarot-Bereich]]) kann die Ionenpolarisation wegen der größeren [[Trägheit]] der massiven Ionen nicht mehr folgen und folglich vernachlässigt werden. Die wesentlich leichteren Elektronen dagegen folgen dem Wechselfeld auch noch bei höheren Frequenzen (etwa bis in den [[Ultraviolettstrahlung|UV-Bereich]]).

== Siehe auch ==
* [[Orientierungspolarisation]] – hier werden vorhandene ''permanente Dipole'' (z. B. Wasser) durch ein elektrisches Feld ausgerichtet.

== Literatur ==
* {{Literatur
|Hrsg=[[Dieter Meschede]]
|Titel=[[Gerthsen Physik]]
|Auflage=23.
|Verlag=Springer
|Ort=Heidelberg
|Datum=2006
|ISBN=3-540-25421-8}}

[[Kategorie:Elektrostatik]]
[[Kategorie:Physikalische Chemie]]

Verschiebungspolarisation - Versionsgeschichte

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