ماهو الاستقطاب ؟

[النجومي]

السلام عليكم و رحمة الله و بركاته
على حد معرفتي المتواضعة
الاستقطاب هو ظاهرة فيزيائية تحدث في المادة و هي بشكل عام تمثل انفصال الشحنات الموجبة و السالبة عن بعضها داخل المادة
و هذا الاستقطاب يمكن تقسيمه الى نوعين
1-على مستوى المادة ككل :
و يحدث ذلك في المواد الموصلة للتيار الكهربي و هي تحتوي على الكترونات حرة داخلها في درجة حرارة الغرفة لذلك عندما نطبق مجالا كهربيا عليها فان الالكترونات تتحرك داخل المادة عكس اتجاه المجال و تظل تتحرك بهذا الشكل مسببة تراكما للشحنات السالبة في أحد طرفي الموصل فينشأ فرق جهد بين طرفيه و مجال كهربي داخله يضاد المجال الأصلي و تستمر حركة الالكترونات حتى يتعادل المجالان و تصبح محصلة المجال داخل الموصل تساوي صفر(الموصل هنا ليس جزء من دائرة مقفلة) . عندئذ نقول أن هناك حالة من الاتزان الالكتروستاتيكي داخل المادة و تظل الشحنات فيها مفصولة عن بعضها .و هذا معنى الاستقطاب أي فصل الشحنات الموجبة و السالبة عن بعضهابحيث تصبح بينها مسافة غير مهملة بالنسبة لأبعاد المادة المستقطبة .
2- على مستوى الجزئ نفسه :
يحدث الاستقطاب داخل جزيئات المادة نفسها أيضا و المواد العازلة مثال على ذلك .و ينقسم هذا النوع الى نوعين يحدثان حسب نوع المادة العازلة :
أ_الاستقطاب الالكتروني: و يحدث في جميع المواد العازلة .نعلم أن الذءة متعادلة كهربيا و في حالاتها العادية ينطبق مركز السحابة الالكترونية السالبة التي تدور حول النواة على مركز النواة الموجبة . و لكن عندما تتعرض المادة لمجال كهربي خارجي فان الالكترونات التي داخل الذرة تزاح عكس المجال بينما تزاح النواة مع المجال و هذا يعني فصل مركز الشحنات الموجبة عن السالبة داخل الذرة و تصبح الذرة مستقطبة و طبعا يحدث اتزان الكتروستاتيكي داخلها من جديد بين المجال الخارجي المطبق و المجال داخل الذرة .
2_الاستقطاب الأيوني :و يحدث في المواد العازلة الأيوينية .يمكن اعتبار اعتبار الجزئ المتكون بالرابطة الأيونية أصلا ثنائي قطب لأن الأيون السالب يفصل بينه و بين الأيون الموجب مسافة صغيرة جدا هي طول الرابطة الأيونية .و عند تطبيق مجال خارجي على المادة يزداد طول الرابطة الأيونية بازاحة الأيونات مختلفة الشحنة في اتجاهين متعاكسين
و الواقع أن هناك مواد تحتوي ذاتيا على ثنائيات أقطاب دون تطبيق مجال خالرجي عليها و هذا يرجع لتركيب الجزئ نفسه و طبيعته فهناك جزيئات مستقطبة ذاتيا . و هنا نذكر نوعا ثالثا من الاستقطاب لكنه يختص بهذه المواد الأخيرة و هو الاستقطاب الاتجاهي .
الاستقطاب الاتجاهي :المواد التي تحتوي على ثنائيات أقطاب داخلية ,تكون فيها عزوم هذه المواد موزعة عشوائيا بحيث أن محصلة العزوم الكلية داخل المادة تساوي صفر. و لكن عند تطبيق مجال خارجي فان العزوم داخل المادة تترتب في اتجاه المجال بحيث تصبح محصلتها الكلية لها قيمة و في اتجاه المجال[/size][/size]

[عبدالله الشرعبي]

السلام عليكم و رحمة الله و بركاته
على حد معرفتي المتواضعة
الاستقطاب هو ظاهرة فيزيائية تحدث في المادة و هي بشكل عام تمثل انفصال الشحنات الموجبة و السالبة عن بعضها داخل المادة
و هذا الاستقطاب يمكن تقسيمه الى نوعين
1-على مستوى المادة ككل :
و يحدث ذلك في المواد الموصلة للتيار الكهربي و هي تحتوي على الكترونات حرة داخلها في درجة حرارة الغرفة لذلك عندما نطبق مجالا كهربيا عليها فان الالكترونات تتحرك داخل المادة عكس اتجاه المجال و تظل تتحرك بهذا الشكل مسببة تراكما للشحنات السالبة في أحد طرفي الموصل فينشأ فرق جهد بين طرفيه و مجال كهربي داخله يضاد المجال الأصلي و تستمر حركة الالكترونات حتى يتعادل المجالان و تصبح محصلة المجال داخل الموصل تساوي صفر(الموصل هنا ليس جزء من دائرة مقفلة) . عندئذ نقول أن هناك حالة من الاتزان الالكتروستاتيكي داخل المادة و تظل الشحنات فيها مفصولة عن بعضها .و هذا معنى الاستقطاب أي فصل الشحنات الموجبة و السالبة عن بعضهابحيث تصبح بينها مسافة غير مهملة بالنسبة لأبعاد المادة المستقطبة .
2- على مستوى الجزئ نفسه :
يحدث الاستقطاب داخل جزيئات المادة نفسها أيضا و المواد العازلة مثال على ذلك .و ينقسم هذا النوع الى نوعين يحدثان حسب نوع المادة العازلة :
أ_الاستقطاب الالكتروني: و يحدث في جميع المواد العازلة .نعلم أن الذءة متعادلة كهربيا و في حالاتها العادية ينطبق مركز السحابة الالكترونية السالبة التي تدور حول النواة على مركز النواة الموجبة . و لكن عندما تتعرض المادة لمجال كهربي خارجي فان الالكترونات التي داخل الذرة تزاح عكس المجال بينما تزاح النواة مع المجال و هذا يعني فصل مركز الشحنات الموجبة عن السالبة داخل الذرة و تصبح الذرة مستقطبة و طبعا يحدث اتزان الكتروستاتيكي داخلها من جديد بين المجال الخارجي المطبق و المجال داخل الذرة .
2_الاستقطاب الأيوني :و يحدث في المواد العازلة الأيوينية .يمكن اعتبار اعتبار الجزئ المتكون بالرابطة الأيونية أصلا ثنائي قطب لأن الأيون السالب يفصل بينه و بين الأيون الموجب مسافة صغيرة جدا هي طول الرابطة الأيونية .و عند تطبيق مجال خارجي على المادة يزداد طول الرابطة الأيونية بازاحة الأيونات مختلفة الشحنة في اتجاهين متعاكسين
و الواقع أن هناك مواد تحتوي ذاتيا على ثنائيات أقطاب دون تطبيق مجال خالرجي عليها و هذا يرجع لتركيب الجزئ نفسه و طبيعته فهناك جزيئات مستقطبة ذاتيا . و هنا نذكر نوعا ثالثا من الاستقطاب لكنه يختص بهذه المواد الأخيرة و هو الاستقطاب الاتجاهي .
الاستقطاب الاتجاهي :المواد التي تحتوي على ثنائيات أقطاب داخلية ,تكون فيها عزوم هذه المواد موزعة عشوائيا بحيث أن محصلة العزوم الكلية داخل المادة تساوي صفر. و لكن عند تطبيق مجال خارجي فان العزوم داخل المادة تترتب في اتجاه المجال بحيث تصبح محصلتها الكلية لها قيمة و في اتجاه المجال[/size][/size]

شكرا جزيلا على هذا الموضوع الممتاز جزاك الله الف خير