極化性

在物理學裏，感受到外電場的作用，中性原子或分子會改變其正常電子雲形狀，衡量這改變的物理量稱為極化性（polarizability）。以方程式表達，

\mathbf {p} =\alpha \mathbf {E}

；

其中， $\mathbf {p}$ 是由於電子雲形狀的改變而產生的電偶極矩， $\alpha$ 是極化性， $\mathbf {E}$ 是外電場。

極化性的國際單位為： $C\ m^{2}\ V^{-1}$ （库仑·米²·伏特^-1）。而伏特單位可以表達為（請注意，方括弧內的符號代表單位，不代表物理量）

1\ [V]={\frac {1\ [C]}{4\pi \epsilon _{0}\cdot \ 1\ [m]}}

；

其中， $\epsilon _{0}$ 是電常數。

所以， $\alpha$ /（ $4\pi \epsilon _{0}$ ）的單位是 $m^{3}$ ，稱此常數為體積極化性。例如，氫氣的體積極化性^[1]是 $0.667{\text{x}}10^{-30}m^{3}$ 或 $0.667$ Å³。

極化性是個微觀量，它和相對電容率 $\epsilon _{r}$ 的關係式，稱為克勞修斯-莫索提方程式^[1]：

\alpha ={\frac {3\epsilon _{0}}{N}}\left({\frac {\epsilon _{r}-1}{\epsilon _{r}+2}}\right)

；

其中， $N$ 是單位體積的原子數目。

前面定義的極化性 $\alpha$ 是個純量，這意味著外電場只能產生與其平行的電偶極矩，也就是說，朝著 ${\hat {x}}$ 方向的電場只能造成朝著 ${\hat {x}}$ 方向的電偶極矩。但是，對於某些物質，朝著 ${\hat {x}}$ 方向的電場，也會造成朝著 ${\hat {y}}$ 方向或 ${\hat {z}}$ 方向的電偶極矩。這時候，極化性 $\alpha$ 變為二階張量，必須用3 x 3 矩陣來描述。

參閱

參考文獻

^ ^1.0 ^1.1 Griffiths, David J. Introduction to electrodynamics. Upper Saddle River, N.J.: Prentice Hall. 1999: 166, 200. ISBN 978-0-13-805326-0. OCLC 40251748 （英语）.

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[Griffiths1998-1] 1.0 ^1.1 Griffiths, David J. Introduction to electrodynamics. Upper Saddle River, N.J.: Prentice Hall. 1999: 166, 200. ISBN 978-0-13-805326-0. OCLC 40251748 （英语）.

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