《电介质物理》期末考试卷以及标准答案A
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西安交通大学本科生课程考试试题标准答案与评分标准
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四、H2O分子可以看成是半径为R的O2－离子与两个质子（H+）组成，如图所示，其中R
l>，H+O2－H+间夹角为2θ，
证明分子偶极矩值为：
)
1
cos(
2
3
3
l
R
el-
=
μ（10分）
解：分子的固有偶极矩为：θ
μcos
2
el
=
由于O2-受到H++H+的作用，使之发生位移极化,使O2-的正负电荷中心发生位移为x
原子核的库仑吸引力F'=-x
R
e
R
x
q
3
2
3
2
4
4
4πε
πε
-
=
2H+产生的电场力为：
2
2
4
cos
4
l
e
F
πε
θ
-
=由于F'=F
所以
2
3
3cos
l
R
x
θ
=
此时的分子偶极矩为：
μ=)
1(
cos
2
)
cos
(
2
3
3
l
R
el
x
l e-
=
-θ
θ
感生偶极矩为
e
e
e
E
∂
=
μ由于
2
4
cos
2
l
e
E
eπε
θ
-
=，3
4R
e
πε
=
∂
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