ЛО́РЕНЦА — ЛО́РЕНЦА ФО́РМУЛА
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Книжная версия:
Электронная версия:
ЛО́РЕНЦА – ЛО́РЕНЦА ФО́РМУЛА, связывает показатель преломления n вещества с поляризуемостью α , характеризующей способность частиц вещества (атомов, ионов, молекул) приобретать дипольный момент в электрич. поле. Получена в 1880 Х. А. Лоренцем и независимо от него дат. физиком Л. Лоренцем. Л. – Л. ф. имеет вид \frac{n^2-1}{n^2+2}=\frac{4}{3}\pi N\alpha,\tag1 где N – число поляризующихся частиц в единице объёма. Для смеси 𝑘 веществ правая часть формулы (1) заменяется на сумму 𝑘 членов (4/3)πN_iα_i (i=1,2,…,k), каждый из которых относится к одному из этих веществ.
В видимом и УФ-диапазонах спектра поляризуемость имеет электронную природу. В классич. электронной теории колебания электронов под действием внешней волны частоты ω описываются системой осцилляторов, каждый из которых вносит вклад в величину поляризуемости. В этом случае при отсутствии поглощения \alpha=\frac{e^2}{m}\sum_k \frac{f_k}{\omega_{0k}^2-\omega^2},\tag2 где e и m – заряд и масса электрона, ω_{0𝑘} – резонансная циклич. частота, f_𝑘 – сила 𝑘-го осциллятора. В ИК-области спектра необходимо учитывать колебания не только электронов, но и ионов в ионных кристаллах, а также атомов в молекулах. Это приводит к более сложным выражениям для поляризуемости.
Л. – Л. ф. справедлива только для изотропных сред (газы, неполярные жидкости, кубич. кристаллы). Она неприменима в области аномальной дисперсии света вблизи резонансных частот. Однако, несмотря на эти ограничения, Л. – Л. ф. широко используется при рефрактометрич. анализе разл. смесей, исследовании строения органич. соединений, определении дипольных моментов молекул и т. д.