மின்காப்புப் பொருள்கள் அல்லது மின்கடத்தாப் பொருள்கள்

மின்காப்புப் பொருள்கள் அல்லது மின்கடத்தாப் பொருள்கள்

மின்காப்பு பொருள் என்பது மின்னோட்டத்தைக் கடத்தாத ஒரு பொருள். அதில் கட்டுறா எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை குறைவு. மின்காப்புப் பொருளிலுள்ள எலக்ட்ரான்கள் அதன் அணுக்களால் கட்டுண்டு உள்ளன. மின்காப்புக்களுக்கு சில எடுத்துக்காட்டுகள்: எபோனைட், கண்ணாடி, மைக்கா போன்றவை. புற மின்புலத்தில் வைக்கப்படும் போது (மின்காப்புகளில் உள்ள) எலக்ட்ரான்களால் கட்டுறா இயல்புடன் இயங்க முடியாது. ஆனால் குறிப்பிட்ட திசையில் அவை ஒருங்கமைக்கப் படுகின்றன. மின்காப்புகள் மின்முனைவுள்ள (polar) மூலக்கூறுகள் அல்லது மின் முனைவற்ற மூலக்கூறுகளால் ஆனவை.

மின்முனைவற்ற மூலக்கூறுகள் (Non polar molecules)

நேர் மின் துகள்களின் மின்னூட்ட மையமும் எதிர் மின் துகள்களின் மின்னூட்ட மையமும் ஒரே புள்ளியில் பொருந்தி அமைகின்ற மூலக்கூறு மின் முனைவற்ற மூலக்கூறு எனப்படும். இது நிலைத்த இருமுனை திருப்புத்திறனைப் பெற்றிருப்பதில்லை. எடுத்துக்காட்டுகள்: ஹைடிரஜன் (H₂), ஆக்சிஜன் (O₂), கார்பன் டையாக்சைடு (CO₂,) உள்ளிட்டவை. இப்பொருள்களை புற மின்புலத்தில் வைத்தால், நேர் மின் துகள்களின் மின்னூட்ட மையமும் எதிர் மின் துகள்களின் மின்னூட்ட மையமும் சிறிய இடைவெளி கொண்டு பிரிக்கப்படுகின்றன; இதனால் புற மின்புலத்தின் திசையில் இருமுனை திருப்புத்திறன் தூண்டப்படுகிறது. இப்போது, புற மின்புலத்தால் மின்காப்பு பொருள் மின்முனைவாக்கம் செய்யப்பட்டுள்ளது (Electrically polarised) என்று கூறலாம். (படம் 1.48)

புற மின்புலம் செயல்படாத நிலையிலும் நேர் மற்றும் எதிர் மின்துகள்களின் மின்னூட்ட மையங்கள் பிரிக்கப்பட்டுள்ள மூலக்கூறுகள் மின்முனைவுள்ள மூலக்கூறுகள் எனப்படும். இவை நிலைத்த இருமுனை திருப்புத்திறனைப் பெற்றுள்ளன. வெப்ப இயக்கத்தின் விளைவால் பொருளில் உள்ள ஒவ்வொரு இருமுனை திருப்புத்திறனும், ஒழுங்கற்று வெவ்வேறு திசையை நோக்கி அமைகின்றன. [படம் 1.49 (அ)]. எனவே புற மின்புலம் இல்லாத நிலையில் நிகர இருமுனை திருப்புத்திறன் சுழியாகும். முனைவுள்ள மூலக்கூறுகளுக்கு எடுத்துக்காட்டுகள்: H₂O, N₂O, HCI, NH₃.

ஆனால் புற மின்புலம் செயல்படும்போது, முனைவுள்ள மூலக்கூறிலுள்ள இருமுனைகள் மின்புலத்தின் திசையில் ஒருங்கமைகின்றன. எனவே, ஒரு நிகர இருமுனை திருப்புத்திறன் அதனுள் தூண்டப்படுகிறது. இப்போது, புற மின்புலத்தால் மின்காப்பு பொருள் மின்முனைவாக்கம் செய்யப்பட்டுள்ளது எனலாம். (படம் 1.49 (ஆ)]

மின்முனைவாக்கம் (Electric Polarization)

புற மின்புலம் செயல்படும் போது ஒரு மின்காப்புப் பொருளில் இருமுனை திருப்புத்திறன் தூண்டப்படுகிறது. மின்காப்புப் பொருளில் ஓரலகு பருமனில் (தூண்டப்படும்) மொத்த இருமுனை திருப்புத்திறனை முனைவாக்கம் என்பர். பெரும்பாலான (நேரியல் திசைச்சீர் தன்மை கொண்ட - linear isotropic) மின்காப்புகளில், முனைவாக்கமானது புற மின்புலத்தின் வலிமைக்கு நேர்த்தகவில் இருக்கும். இதையே,

இங்கு χ_e என்ற மாறிலி மின் ஏற்புத்திறன் (susceptibility) எனப்படும். இது ஒவ்வொரு மின்காப்புப் பொருளிற்கும் வெவ்வேறு மதிப்பையுடையதாக இருக்கும்.