Debye-Gleichung

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Die Debye-Gleichung (benannt nach dem niederländischen Physikochemiker Peter Debye) verknüpft die makroskopisch messbare Größe Permittivität \varepsilon mit den mikroskopischen (molekularen) Größen elektrische Polarisierbarkeit \alpha und permanentes Dipolmoment \mu:

P_m = \frac{\varepsilon_r-1}{\varepsilon_r+2} \cdot \frac{M}{\rho} = \frac{N_A}{3 \, \varepsilon_0} \left(\alpha + \frac{\mu^2}{3 k T}\right)

Darin sind

Die Debye-Gleichung vereinigt die temperaturabhängige Orientierungspolarisation (den Summand mit \mu^2) und die temperaturunabhängige Verschiebungspolarisation (den Summand mit \alpha).

Für unpolare Stoffe (permanentes Dipolmoment \mu = 0, also nur induzierte Dipole) geht die Debye-Gleichung über in die Clausius-Mossotti-Gleichung.

Auch bei hochfrequenter Änderung des elektrischen Feldes (etwa ab Mikrowellen-Bereich) ist keine Orientierungspolarisation mehr zu beobachten, da dann die relativ trägen permanenten Dipole dem äußeren Feld nicht mehr folgen können. In diesem Fall geht die Debye-Gleichung ebenfalls in die Clausius-Mossotti-Gleichung über.

Literatur[Bearbeiten]

  •  Peter Debye: Polare Molekeln. S. Hirzel, Leipzig 1929.

Siehe auch[Bearbeiten]