皮革材料电子位移极化规律与折射率的理论研究

本文研究了皮革材料在外场作用下的电子位移极化机理，并建立了皮革材料介电常数与外场关系的Kiusius方程，得出了皮革材料折射率n的数学表达式。研究的理论基础包括波尔圆轨道模型和洛伦兹模型，通过这些模型，可以深入理解皮革材料在受到外电场影响时产生的电子位移极化现象。 文章介绍了皮革材料的基本组成元素，包括O、N、C、S以及铬鞣后成革中的Cr元素。这些元素由带正电的原子核和核外绕核旋转的电子组成，形成一个体系。在没有外电场作用的情况下，电子云负电重心与原子核正电重心重合，体系不具有偶极矩；而当外电场施加时，电子云相对原子核逆电场方向移动，形成感应偶极矩，导致皮革材料表面出现极化电荷，这就是所谓的电子位移极化。 文章采用波尔圆轨道模型来分析皮革材料的电子位移极化。在这个模型中，原子或离子的带电量（-q）会绕着带有相反电荷的原子核（+q）沿着一个圆形轨道运行。在外电场作用下，电子轨道会沿着电场反方向移动一段小距离（d），形成感应偶极矩（eµ）。通过建立力学平衡条件，推导出了电子位移极化率α的数学表达式。研究发现，当电场力与原子核对电子云的库仑引力达到平衡时，会形成感应偶极矩。 接着，文章考虑了皮革材料中任意一类元素的电子位移极化情况，当电子轨道平面与电场方向不垂直时，研究了电子轨道平面的法线方向的感应偶极矩，以及电场方向上的感应偶极矩分量。通过引入平均感应偶极矩的概念，提出了在低电场强度和高电场强度两种情况下，元素的电子位移极化率的计算公式。 文章还讨论了电子位移极化率与原子轨道半径、温度以及电子质量的关系。研究发现，电子位移极化率与原子轨道半径成正比，与温度无关，由于电子质量很小，电子位移极化可以在极短的时间内完成，通常发生在光频以下的所有频率范围内。皮革材料的电学特性研究有助于理解皮革材料的结构、特性及其加工过程的基本规律。 文章最后通过建立Kiusius方程，得出了皮革材料折射率n的数学表达式，为皮革材料电子位移极化规律的研究提供了理论基础。这项研究不仅深化了对皮革材料电学特性方面的认识，而且对于皮革材料的应用研究和技术开发具有重要的指导意义。通过深入探讨电子位移极化率和折射率的理论基础，本文为皮革材料相关的理论研究和实际应用提供了新的视角和方法。