المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
مدى الرؤية Visibility
2024-11-28
Stratification
2024-11-28
استخدامات الطاقة الشمسية Uses of Solar Radiation
2024-11-28
Integration of phonology and morphology
2024-11-28
تاريخ التنبؤ الجوي
2024-11-28
كمية الطاقة الشمسية الواصلة للأرض Solar Constant
2024-11-28


Powder of Dielectric Spheres  
  
1016   04:24 مساءاً   date: 11-8-2016
Author : Sidney B. Cahn Boris E. Nadgorny
Book or Source : A GUIDE TO PHYSICS PROBLEMS
Page and Part : part 1 , p 48


Read More
Date: 30-8-2016 1408
Date: 26-8-2016 978
Date: 2-8-2016 1147

Powder of Dielectric Spheres

A powder composed of small spherical particles (with ε = 4 and of radius R = 100 nm) is dispersed in vacuum with a concentration of n = 1012 particles per cm3. Find the effective dielectric constant ε' of this medium. Explain why the apparent answer,

(where V = 4πR3/3 is the volume of one particle) is wrong.

Hint: Make use of the fact that nR3 << 1. Exploit the spherical symmetry of the particles.

SOLUTION

To find the effective dielectric constant, we must first find the polarization of the spherical particles. Consider a dielectric sphere placed in a uniform electric field Since the field at infinity is and the field produced by the sphere must be a dipole field, try a solution outside the sphere:

(1)

Inside the sphere, try a field oriented in the direction of the original field E0:

(2)

 Figure 1.1

The usual boundary conditions apply:

(3)

(4)

Taking (3) and (4) at points A and B, respectively (see Figure 1.1),

(5)

(6)

Solving (5) and (6) for yields

(7)

so

The dipole moment p is found by substituting (7) back into (6):

Using the condition nR2 << 1 (low concentration of particles), we can disregard the interaction between them. The polarization of the medium then is given by the dipole moment per unit volume. Here, we have n dipoles per unit volume, so

(8)

Now, D = ε' E0 = E0 +4πP, so

(9)

The apparent but wrong answer ε' = 1 + (ε – 1)nV comes about by neglecting the shape of the particles and considering ε' as the average of the dielectric constant of free space, 1, and the dielectric constant of the spheres, ε.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.