Fisica classica/Dielettrici: differenze tra le versioni

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=== Polarizzazione per orientamento ===
[[Immagine:Dielektrikum_polarni.svg|thumb|300px|left|Il fenomeno della polarizzazione per orientamento se si potesse trascurare l'agitazione termica (ipotesi in realtà irrealistica)]]
Molte [[w:molecola|molecole]], in particolare quelle caratterizzate da una configurazione non simmetrica, sono dotate di un [[w:Dipolo elettrico|momento di dipolo]] intrinseco. Cioè il centro delle cariche positive non coincide con quello delle cariche negative: un esempio è la molecola dell'acqua che ha un momento di dipolo pari a <math>|p_{H_2O}|\ =6\cdot 10^{-30}\ Cm</math>, vi sono molecole con momento maggiore, ma l'acqua è una delle molecole con valore molto maggiore della norma. Se non è presente nessun campo elettrico i singoli dipoli sono orientati casulamentecasualmente e il momento totale del sistema macroscopico è nullo. Se è presente un campo elettrico esterno, i momenti di dipolo si orientano parallelamente ad esso e il suoloro valore medio è quindi diverso da zero come mostrato nella figura, se non vi fosse l'agitazione termica. Ma anche se si è in presenza di un campo elettrico intenso (ad esempio <math>E=10^5\ V/m \ </math>) la differenza di energia tra un dipolo orientato nella direzione del campo elettrico o nella direzione opposta <math>DU=2|p||E| \ </math> è molto inferiore alla energia media dovuta alla agitazione termica.
Infatti nel caso numerico considerato (la molecola dell'acqua) <math>DU=1.2\cdot 10^{-24}\ J </math> assolutamente trascurabile rispetto alla energia media termica <math>k_BT\approx 4\cdot 10^{-21}\ J</math>. Quindi per quanto intenso sia il campo elettrico un numero molto piccolo di dipoli è orientato nella direzione del campo locale <math>\vec E_l</math>. Il momento di dipolo medio dipende dall'intensità del campo, ma una piccola percentuale si orienta nella direzione del campo (al contrario di come apparentemente avviene nella figura). Quindi aumentando il campo sempre più dipoli si allinearannoallineeranno con il campo, ma il numero disposti casualmente continua a rimanere molto elevato. Il calcolo analitico va fatto considerando la [[w:Distribuzione di Boltzmann|distribuzione di Boltzmann]], ed è un tipico calcolo
di [[w:Meccanica_statistica|meccanica statistica]] con tale calcolo si dimostra che: