Polarizálhatóság

Polarizálhatóságnek nevezzük annak a tulajdonságnak a mérőszámát, hogy mennyire könnyen deformálható egy atomok vagy molekulák elektronfelhője külső elektromos mező hatására. Ennek eredményeként indukált dipólus keletkezik az adott rendszerben. Ha egy állapotban p az indukált dipólus, és E a külső elektromos térerő, akkor p = α · E iskolai formában vagy bonyolultabb, p_i = ∑_j α_ij E_j az α_ij polarizálhatósági tenzor segítségével írható.

Az általános esetben a polarizálhatóság kétoldalú, más néven másodrendű tenzor. Az isotróp (sűrű anyagban, például gázokban vagy szilárd, kevéssé orientált molekuláknál) scalar α, míg általános molekuláknál α_ij komponensek adhatják meg az axisspecifikus válaszokat. Az átlagolt isotróp érték gyakran α = (α_xx + α_yy + α_zz)/3 formában adható meg. A tenzortól függő anisztopikus polarizálhatóság jellemző alakulást mutat a molekula orientációjától és szerkezetétől függően.

Mértékegységei a nemzetközi SI rendszerben C m^2 V^-1; a kémiai és geofizikai irodalomban gyakran használják a köb Ångströmben (Å^3) jelölt kart. A polarizálhatóság kapcsolatban áll a dielektromos tulajdonságokkal: a Lorentz–Lorenz-egyenlet szerint a sűrűségtől és α-tól függ a törésindex, például (n^2 − 1)/(n^2 + 2) = N α/(3 ε0).

Folytonosan változó polarizálhatóság α(ω) a frekvenciától függ, így a spektrumdiszperzió fontos szerepet játszik a fényirányításban és a van der Waals erőkben. Mérhető különböző optikai mérésekkel, Rayleigh-szórás és refraktometria segítségével, és számításokkal is becsülhető, például kvantumkémiai módszerekkel. Polarizálhatóság nélkülözhetőségi tényező a molekuláris fizika, a fizikokémia és a sűrű anyagok optikai tulajdonságainak megértésében.