Polariserbarhed
af atomer, ioner og molekyler; disse partiklers evne til at opnå et dipolmoment p i et elektrisk felt E. Forekomsten af p skyldes forskydningen af elektriske ladninger i atomare systemer under indflydelse af E; det således inducerede moment p forsvinder, når der ikke er et elektrisk felt til stede. Begrebet polariserbarhed anvendes generelt ikke på partikler med et permanent dipolmoment, som f.eks. polære molekyler. I relativt svage felter er p’s afhængighed af E lineær:
p = αE
hvor α er et kvantitativt mål for polariserbarhed og undertiden selv kaldes molekylær polariserbarhed. For nogle molekyler kan værdien af α afhænge af E’s retning; dette kaldes anisotropisk polariserbarhed. I stærke elektriske felter ophører afhængigheden af p af E med at være lineær.
I ligningen ovenfor er E det elektriske felt på partikelens sted. For en isoleret partikel, som f.eks. et molekyle i en fortyndet gas, er det sammenfaldende med det ydre felt. I en væske eller et krystal lægges de interne felter, der genereres af andre ladede partikler, som omgiver den givne partikel, til det eksterne felt.
Under et elektrisk felts kraft opstår momentet p ikke øjeblikkeligt. Overgangstiden τ for moment p afhænger af partiklernes og det omgivende medies beskaffenhed. En statisk værdi af polariserbarheden svarer til et elektrostatisk felt. I et variabelt felt, f.eks. et harmonisk varierende felt, afhænger polariserbarheden af frekvensen ω og overgangstiden τ. For tilstrækkeligt lave ω og tilstrækkeligt små τ ændrer momentet p sig i fase med feltvariationen, og polariserbarheden falder sammen med den statiske polariserbarhed. For meget høje ω eller store τ opstår momentet p måske slet ikke; partiklen “fornemmer” ikke tilstedeværelsen af feltet, så der er ingen polariserbarhed. I mellemliggende tilfælde, især når ω nærmer sig 1/τ, observeres fænomenerne dispersion og absorption.
Der skelnes mellem flere typer af polariserbarhed. Elektronisk polariserbarhed skyldes forskydningen i et felt E af elektronhylstre i forhold til atomkerner. Ionisk polariserbarhed (i ioniske krystaller) stammer fra forskydning af ioner af modsat fortegn fra ligevægtsprocessen og i modsatte retninger. Atomisk polariserbarhed skyldes forskydningen i et felt E af atomer af forskellige typer i et molekyle og hænger sammen med den asymmetriske fordeling af elektronetætheden. Temperaturafhængigheden af disse typer af polariserbarhed er svag; når temperaturen stiger, falder polariserbarheden noget.
I fysikken for faste og flydende dielektriske stoffer forstås polariserbarhed som middelpolariserbarhed. Her repræsenterer P polarisationen pr. partikel og pr. feltenhed: a = P/EN, hvor N er antallet af partikler. Polarisérbarheden for polære dielektriske stoffer kaldes orienteringspolarisérbarhed. Polarisationen af dielektriske stoffer, hvis partikler bevæger sig skiftevis fra en position til en anden under påvirkning af et elektrisk felt, kan beskrives ved at indføre relaxationspolarisabilitet. Ekstrem temperaturfølsomhed er et karakteristisk træk ved disse typer polariserbarhed.
I litteraturen om dielektriske stoffers fysik kaldes proportionalitetsfaktoren Χ mellem P og E-P = ΧE – dvs. den dielektriske modtagelighed – undertiden for polariserbarhed.
Begrebet polariserbarhed har fundet omfattende anvendelse inden for dielektriske stoffers fysik, molekylærfysik og fysisk kemi. For relativt enkle systemer beskrives forholdet mellem polariserbarhed og et stofs makroskopiske egenskaber; for elektronisk polariserbarhed beskrives det f.eks. ved Lorentz-Lorenz-formlen og Clausius-Mossotti-ligningen, og for orienteringspolariserbarhed ved Langevin-Debye-formlen. Ved hjælp af disse og lignende formler er det muligt at bestemme polariserbarheden eksperimentelt. Begrebet polariserbarhed bruges til at analysere og forklare en række optiske effekter som f.eks. polarisation og spredning af lys, optisk aktivitet og Raman-effekten, især i systemer bestående af ekstremt store molekyler som f.eks. proteiner.