Дипольный момент молекул (вещества)

Вещество состоит из нейтральных атомов, атомов, потеряв­ших или присоединивших один или несколько электронов (ионов), нейтральных молекул, обладающих дипольным мо­ментом, и свободных электронов, оторвавшихся от атомов, т. е. в веществе всегда присутствуют частицы, создающие свои электрические поля. Эти поля сильно изменяются на расстояниях порядка межатомных или межмолекулярных и быстро меняются со временем за счет хаотичного теплового движения частиц.

Отслеживать эти поля на микроскопическом уровне практи­чески невозможно, да и не нужно. Интерес могут представ­лять лишь характеристики поля, усредненные по достаточно большим (включающим много атомов) областям и достаточно большим промежуткам времени. При этом оказывается, что если мы возьмем кусок (объем) вещества, суммарный заряд которого равен нулю, то усредненное поле, создаваемое этим куском как вне его, так и внутри, будет чаще всего равно ну­лю, поскольку поля точечных зарядов компенсируются, дипольные моменты молекул ориентированы хаотично, и их по­ля также компенсируются.

Но имеется два важных исключения из этого.

Одно связано с тем, что ускоренно движущиеся заряды излучают электро­магнитные волны, а волны, излучаемые независимыми источ­никами, не могут гасить друг друга. Поэтому любой кусок ве­щества при температуре выше абсолютного нуля, частицы которого участвуют в хаотичном тепловом движении, должен излучать электромагнитные волны! Он и излучает, и мы часто даже ощущаем это излучение как свет и (или) тепло.

Другое исключение мы получим, если в веществе создастся некото­рое упорядоченное в среднем разделение зарядов или появится некоторая преимущественная в среднем ори­ентация дипольных моментов молекул. Ве­щество в конечном итоге должно реагировать на внешнее электрическое поле и созда­вать собственное поле, накладывающееся на внешнее. Материал с сайта http://worldofschool.ru

Молекулы могут обладать дипольным моментом (полярные молекулы) ли­бо приобретать дипольный момент при внесении во внешнее электричес­кое поле. При отсутствии внешнего поля дипольный момент любого объема диэлектрика (сумма дипольных моментов моле­кул в этом объеме) равен нулю вследствие хаотич­ной ориентации дипольных моментов полярных молекул либо отсутствия дипольного момента у не­полярных. Исключением являются так называемые сегнетоэлектрики — ве­щества, дипольные мо­менты молекул которых спонтанно (самопроиз­вольно) ориентируются параллельно друг другу, и пьезоэлектрики, приобре­тающие дипольный мо­мент при механических деформациях.