Polarizáció

Polarizáció (dielektromos polarizáció) a jelenség, hogy egy anyagban vagy részecskéken a külső elektromos mező hatására elektromos dipólusmomentum keletkezik vagy módosul. Makroszkopikusan a polarizációs állapotot a polarizációs sűrűség P írja le, amely a térfogategységre eső dipólusmomentum nagyságát adja meg. A válasz összefüggését a dielektromos paraméterek írják le: P = ε0 χ E, ahol ε0 a vákuum dielektromos állandója, χ a dielektromos válasz arányossági együtthatója. A teljes dielektromos permittivitás ε = ε0 (1+χ) is használható. A polarizáció tehát a külső mező hatására létrejövő vagy módosuló dipolmomentum-szinkórról szól, amely a szemnagyságrendben lévő anyag elektromos tulajdonságait befolyásolja.

Közvetítő mechanizmusai közé tartoznak a különböző típusú polarizációk: elektronikus polarizáció a elektronfelhők elmozdulásával gyorsan reagál, orientációs polarizáció a permanens dipólumok rendeződésével történik (főleg folyadékokban és polimerekben), és ionos polarizáció az ionok elmozdulásával kapcsolódik a rácsban. Ezek a mekanizmusok gyakran egyszerre játszanak szerepet, és frekvenciától függően különböző időzítéssel és erősséggel jelentkeznek.

Optikai polarizáció a fényre is értelmezhető: az elektromágneses hullám E-mezőjének rezgésirányát írja le. Lehet lineáris, kör- vagy ellipszos polarizáció. Interakciók során két fontos jelenség a visszaverődés és a Brewster-szög, valamint az anyagok birefringenciája, amely módosítja a fény polárizációját.

Kezelése és mérése során gyakran vizsgálják az ε(ω) vagy χ(ω) frekvenciafüggést és a Clausius–Mossotti-relációt. Alkalmazások közé tartozik a dielektromos anyagok tervezése, kondenzátorok, LCD-képernyők, optikai polárszűrők és más polarizációs elemek.