ich studier ET und bin gerade beim lernen für Werkstoffe. Nun sitz ich hier vor einer alten Klausur und komme bei einer Aufgabe überhaupt nicht weiter. Hab schon mit Google (fast) das ganze Internet durchsucht. Ich hoffe hier kann mir jemand helfen.
Also zu Aufgabe: Im statischen Grenzfall haben Wasser und Eis sehr unterschiedliche Dielektrizitätskonstanten: E_0(Wasser)=81, E_0(Eis)=3, dagegen sind die Brechungsindices im Frequenzbereich des sichtbaren Lichts sehr ähnlich: n_vis(Wasser)=1.33, n_vis(Eis)=1.31.
Daraus berechne ich dann die Diele. E_vis(Wasser) bzw. E_vis(Eis) ganz einfach durch n=sqrt(E_r), also E_vis(Wasser)=1.7689 bzw. E_vis(Eis)=1.7161 So jetzt fangen aber die Probleme schon an:
a) Erklären Sie den Unterschied zwischen E_0 und E_vis.
b) Erklären Sie den Unterschied zwischen E_0(Wasser) und E_0(Eis).
Also warum sind die Werte so unterschiedlich? Und was ist überhaupt der statische Grenzfall?
ein wesentlicher Effekt der die Dielektrizitätskonstante bestimmt ist die Polarisation von Dipolen im Material.
Also zu Aufgabe: Im statischen Grenzfall haben Wasser und Eis
sehr unterschiedliche Dielektrizitätskonstanten:
E_0(Wasser)=81, E_0(Eis)=3, dagegen sind die Brechungsindices
im Frequenzbereich des sichtbaren Lichts sehr ähnlich:
n_vis(Wasser)=1.33, n_vis(Eis)=1.31.
Daraus berechne ich dann die Diele. E_vis(Wasser) bzw.
E_vis(Eis) ganz einfach durch n=sqrt(E_r), also
E_vis(Wasser)=1.7689 bzw. E_vis(Eis)=1.7161 So jetzt fangen
aber die Probleme schon an:
a) Erklären Sie den Unterschied zwischen E_0 und E_vis.
b) Erklären Sie den Unterschied zwischen E_0(Wasser) und
E_0(Eis).
Also warum sind die Werte so unterschiedlich?
In flüssigem Wasser können sich die Dipolmoleküle leicht nach dem el. Feld ausrichten --> hoher E_-Wert
Im Eis ist das nicht mehr möglich --> niedriger E_-Wert
Und was ist
überhaupt der statische Grenzfall?
üblicherweise die Betrachtung für f->0
D.h. die Polarisation, die ja nicht beliebig schnell stattfindet, ist vollständig abgeschlossen. Bei hohen Frequenzen, z.B. Licht können sich die Wassermoleküle natürlich nicht mehr im Takt der Lichtfrequenz ausrichten --> niedriger E_-Wert