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elektronische Polarisierbarkeit

Festkörperphysik, das durch ein äusseres Feld E pro Feldstärkeeinheit im Atom induzierte Dipolmoment. Zur gesamten Polarisierbarkeit eines Dielektrikums tragen gewöhnlich neben Ionenpolarisation und Anteilen permanenter Dipole auch die Elektronenpolarisation bei, die durch die Verschiebung der Elektronenhülle relativ zum Kern entsteht. Sie ist eine für ein Atom charakteristische Grösse, die wesentlich von dessen Volumen abhängt.

Für die elektronische Polarisierbarkeit ael gilt me = ael × E (me: induziertes Dipolmoment). Bei einer Anzahldichte n der Teilchen ergibt sich eine makroskopische Polarisation P (Dipolmoment/Volumen): P = n me = n × ael × E.

Dabei ist für die Polarisation P eines Atoms das durchschnittliche Feld E massgebend.

Im Bereich der optischen Frequenzen ist es fast ausschliesslich die elektronische Polarisierbarkeit, die zur dielektrischen Funktion e beiträgt. Daher lassen sich experimentelle Werte von ael mit Hilfe der Clausius-Mossotti-Beziehung bestimmen:

elektronische Polarisierbarkeit

mit der Teilchendichte N und der molekularen Polarisierbarkeit elektronische Polarisierbarkeit. Für ein nicht kugelförmiges Atom ist die elektronische Polarisierbarkeit ein Tensor. Weiterhin ist sie - wie auch e - frequenzabhängig.

 

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