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《橫向電場下電偶極子運動規(guī)律研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、忻州師范學(xué)院物理系本科畢業(yè)論文(設(shè)計)目錄引言(1)1電偶極子(1)1.1正、負點電荷組成的電偶極子(1)1.2正、負離子實組成的自由偶極子(2)2自由電偶極子的運動規(guī)律(2)2.1電偶極子的相互作用能(3)2.2電偶極子的運動規(guī)律(3)3橫向電場下電偶極子運動規(guī)律..............................................................................(7)3.1電偶極子在軸線方向的運動規(guī)律................................................................
2、........(8)3.2力偶矩下電偶極子的轉(zhuǎn)動規(guī)律............................................................................(9)結(jié)束語........................................................................................................................(11)參考文獻..........................................................
3、..........................................................(12)英文摘要....................................................................................................................(12)致謝...........................................................................................................
4、.................(13)13忻州師范學(xué)院物理系本科畢業(yè)論文(設(shè)計)橫向電場下電偶極子運動規(guī)律研究物理系0702班學(xué)生陳東梅指導(dǎo)教師任恒峰摘要:利用泰勒展開取近似勢能的方法,給出電偶極子的近似勢能。在自由電偶極子運動規(guī)律的基礎(chǔ)上,討論了橫向電場下電偶極子的運動,給出加了外電場后兩離子實之間的相互作用力,并利用牛頓運動定律解出其動力學(xué)方程。最終得出橫向電場下電偶極子的運動規(guī)律,即:在軸線方向上,電偶極子的運動為勻速直線運動和簡諧振動的疊加;在力偶矩下,電偶極子的運動軌跡為周期性的螺旋線。關(guān)鍵詞:電偶極子;離子性結(jié)合;簡諧振動;橫向電場引言作為由兩個相距很近的等量異號點電
5、荷組成的系統(tǒng),電偶極子是物理學(xué)中非常重要的理論模型,它在理論上和實際中都具有非常廣泛的應(yīng)用,利用該模型往往能使復(fù)雜的問題大大簡化。在研究電介質(zhì)的極化,從穩(wěn)恒到光頻電磁場作用下電解質(zhì)的色散和吸收,電磁波的吸收和發(fā)射[1,2],以及中性分子的相互作用等理論中都要用到這一物理模型。比如,在研究電介質(zhì)的極化時,電介質(zhì)(絕緣體)的原子或作用分子里正、負電荷在外電場的作用下產(chǎn)生微小的相對位移,采用“重心模型”后[3-5],電介質(zhì)分子就可以近似地看作為等效電偶極子。所以,研究電偶極子為分析電介質(zhì)的極化現(xiàn)象、電磁場作用下電解質(zhì)的色散和吸收,以及電磁波的吸收和發(fā)射等奠定了重要的理論基礎(chǔ)。目前物理學(xué)家已
6、對電偶極子做了許多相關(guān)的研究,討論了諸如正、負離子實組成的自由電偶極子的運動規(guī)律,勻速運動或者靜止狀態(tài)下電偶極子的電場和磁場分布等方面的理論[6-8]。本文以自由電偶極子運動規(guī)律[9]為基礎(chǔ),對于電偶極子在橫向電場下的相互作用能進行處理,對其進行泰勒展開并取一級近似,從而給出外電場下電偶極子的近似勢能,利用所得到的這個近似勢能來討論橫向電場下電偶極子的運動,從而得出橫向電場下電偶極子的運動規(guī)律。1電偶極子1.1正、負點電荷組成的電偶極子兩個距離很近而且等值異號的點電荷組成的系統(tǒng)稱為電偶極子[2]13忻州師范學(xué)院物理系本科畢業(yè)論文(設(shè)計)。電偶極子是一個理想模型,在實際應(yīng)用中,當(dāng)場點與
7、這兩個點電荷的距離比兩個點電荷之間的距離大的多時,這一對點電荷組成的系統(tǒng)就可以視為電偶極子。電偶極子的特征是用電偶極矩(1.1)來描述的,其中是兩個點電荷之間的位置矢量,方向是從指向。1.2正、負離子實組成的自由電偶極子離子實晶體中,一對相鄰的、帶有等量異號電荷的正、負離子實,可以等效為一個自由電偶極子。正、負離子實是靠它們之間的庫倫(Coulomb)作用相結(jié)合的。例如,在典型的離子實晶體中,正、負離子的電子都具有滿殼層結(jié)構(gòu),庫侖作用使正、負離子實結(jié)合起來