電偶極矩

介電質（Dielectrics）
加州大學柏克萊分校物理系 2012 盧奕銓

• 定義及基本概念

物質大致可以分為兩類：「導體」與「絕緣體」，而絕緣體又稱為介電質。在導體內，每顆原子的外層電子可以任意移動，所以無法明確區分哪顆電子屬於哪顆原子。若將導體放在外加電場中，導體內的自由電子會逆著電場一路被推擠到導體表面，產生屏蔽效應；然而對介電質而言，電子被原子核束縛的很緊，加了電場之後，電子雖然也想逆著電場方向移動，但卻只能在自己所屬的原子附近做小幅度位移。雖然運動幅度不大，但每顆原子因為正負電荷分離，而形成許多「電偶極矩」，我們稱這種現象為「介電質的極化」。這些電偶極矩也會產生電場，在介電質內部，電偶極產生的電場和外加電場相反，所以也有些微的屏蔽效應；而在介電質外，靠近被極化物質的兩極處，電偶極產生的電場和外加電場方向大致相同。所以當極化現象發生後，介電質內外的電場其實是「外加電場」和「電偶極產生的電場」的向量和。