横向电场下电偶极子运动规律研究

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1、忻州师范学院物理系本科毕业论文（设计）目录引言(1)1电偶极子(1)1.1正、负点电荷组成的电偶极子(1)1.2正、负离子实组成的自由偶极子(2)2自由电偶极子的运动规律(2)2.1电偶极子的相互作用能(3)2.2电偶极子的运动规律(3)3横向电场下电偶极子运动规律..............................................................................(7)3.1电偶极子在轴线方向的运动规律................................................................

2、........(8)3.2力偶矩下电偶极子的转动规律............................................................................(9)结束语........................................................................................................................(11)参考文献..........................................................

3、..........................................................(12)英文摘要....................................................................................................................(12)致谢...........................................................................................................

4、.................(13)13忻州师范学院物理系本科毕业论文（设计）横向电场下电偶极子运动规律研究物理系0702班学生陈东梅指导教师任恒峰摘要：利用泰勒展开取近似势能的方法，给出电偶极子的近似势能。在自由电偶极子运动规律的基础上，讨论了横向电场下电偶极子的运动，给出加了外电场后两离子实之间的相互作用力，并利用牛顿运动定律解出其动力学方程。最终得出横向电场下电偶极子的运动规律，即：在轴线方向上，电偶极子的运动为匀速直线运动和简谐振动的叠加；在力偶矩下，电偶极子的运动轨迹为周期性的螺旋线。关键词：电偶极子；离子性结合；简谐振动；横向电场引言作为由两个相距很近的等量异号点电

5、荷组成的系统，电偶极子是物理学中非常重要的理论模型，它在理论上和实际中都具有非常广泛的应用，利用该模型往往能使复杂的问题大大简化。在研究电介质的极化，从稳恒到光频电磁场作用下电解质的色散和吸收，电磁波的吸收和发射[1,2]，以及中性分子的相互作用等理论中都要用到这一物理模型。比如，在研究电介质的极化时，电介质（绝缘体）的原子或作用分子里正、负电荷在外电场的作用下产生微小的相对位移，采用“重心模型”后[3-5]，电介质分子就可以近似地看作为等效电偶极子。所以，研究电偶极子为分析电介质的极化现象、电磁场作用下电解质的色散和吸收，以及电磁波的吸收和发射等奠定了重要的理论基础。目前物理学家已

6、对电偶极子做了许多相关的研究，讨论了诸如正、负离子实组成的自由电偶极子的运动规律，匀速运动或者静止状态下电偶极子的电场和磁场分布等方面的理论[6-8]。本文以自由电偶极子运动规律[9]为基础，对于电偶极子在横向电场下的相互作用能进行处理，对其进行泰勒展开并取一级近似，从而给出外电场下电偶极子的近似势能，利用所得到的这个近似势能来讨论横向电场下电偶极子的运动，从而得出横向电场下电偶极子的运动规律。1电偶极子1.1正、负点电荷组成的电偶极子两个距离很近而且等值异号的点电荷组成的系统称为电偶极子[2]13忻州师范学院物理系本科毕业论文（设计）。电偶极子是一个理想模型，在实际应用中，当场点与

7、这两个点电荷的距离比两个点电荷之间的距离大的多时，这一对点电荷组成的系统就可以视为电偶极子。电偶极子的特征是用电偶极矩（1.1）来描述的，其中是两个点电荷之间的位置矢量，方向是从指向。1.2正、负离子实组成的自由电偶极子离子实晶体中，一对相邻的、带有等量异号电荷的正、负离子实，可以等效为一个自由电偶极子。正、负离子实是靠它们之间的库伦（Coulomb）作用相结合的。例如，在典型的离子实晶体中，正、负离子的电子都具有满壳层结构，库仑作用使正、负离子实结合起来