極化（物理概念）

極化（物理概念）

極化 （物理概念） 次瀏覽 | 2022.09.04 13:04:46 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 極化物理概念

極化（polarization）指事物在一定條件下發生兩極分化，使其性質相對于原來狀態有所偏離的現象。常見的極化現象包括電極極化，電解質極化，光的極化，巖石極化，細胞極化等。同時，在社會科學領域，也可指某方面差距過大。

中文名

極化

外文名

polarization

過 程

事物在一定條件下發生兩極分化

結 果

性質相對于原來狀態有所偏離

分 類

分子極化、光的極化等

應用學科

物理、電信

?概述

分析電磁波在無限大均勻媒質中的傳播特性時，對場矢量的取向問題并不突出，波的極化概念并不重要，可是在遇到有邊界的情況時（例如存在空氣與大地的分界面，介質與導體的分界面等等），則E（或H）的取向便十分重要。在同一邊界面上，不同極化的波或者極化方向不同的波，會產生完全不同的結果。此外，分析波在不同媒質分界面上的反射和折射現象時，通常總把任意極化的波分解成特定方向極化的波的疊加以利于處理。

極化是因為電流的移動而最終導致電位偏離電極開路電位的現象。當電流不停移動的時候，陰極和陽極都會出現極化現象。極化降低了陽極與陰極之間的電位差，從而降低了腐蝕電流和腐蝕速率。最開始陰極周圍有大量的反應物，可以及時減少陰極上的電子，?但是隨著陰極反應的不斷增加，陰極周圍的反應物越來越少，反應后沉積下來的產物越來越多；因為反應產物不能快速移走，妨礙了新的反應物接近陰極。這樣的最終結果就是陰極區域多余的電子得不到消化而越來越多。伴隨著電子不斷增加，陰極電位也會慢慢降低。陰極保護就是利用這一現象原理，使金屬表面各點的電位都降低到同一個電位值?，因此可以減少金屬表面各點之間的電位差，達到減緩腐蝕的目的。相反情況?，如果陰極區域存在很多的反應物或者反應產物很容易被移走比如在流動的水中，?這時候想要將電位降低到某一位置，就會需要相對更多的電子，也就是說，極化困難。例如，陰極周圍存在大量的氧分子，陰極難以極化到要求的電位。能夠消耗陰極電子的物質稱為去極化劑。去極化劑包括：1、溶解氧；2、微生物活性；3、水流。當極化和去極化作用之間達到平衡時，電位差和陰陽極間的腐蝕電流達到穩定。腐蝕速率取決于這個最終的電流。

電極極化

電極上有（凈）電流流過時，電極電勢偏離其平衡值，此現象稱作極化。根據電流的方向又可分為陽極化和陰極化。

極化是指腐蝕電池作用一經開始，其電子流動的速度大于電極反應的速度。在陽極，電子流走了，離子化反應趕不上補充；在陰極，電子流入快，取走電子的陰極反應趕不上，這樣陽極電位向正移，陰極電位向負移，從而縮小電位差，減緩了腐蝕。

在通常情況下，可以使用一些緩蝕劑、添加到水溶液中促使極化的產生。這類添加的物質，能促使陽極極化的叫陽極性緩蝕劑。能促使陰極極化的叫陰極性緩蝕劑。

電流通過電極時，電極電勢偏離平衡電極電勢的現象稱為電極的極化。

極化導致電池在接入電路以后正負極間電壓的降低，也導致電鍍和電解槽在開始工作以后所需電壓的升高。這二者都是不利的，所以我們要盡量減小極化現象。

陽極上析出電位（正值）要比理論析出電位更正；陰極上的析出電位要比理論析出電位更負，我們把實際電位偏離理論值的現象稱為極化，把實際析出電位與理論析出電位間的差值稱為超電位或過電位。

電極的去極化

凡是能減弱或消除極化過程的作用稱為去極化作用。在溶液增加去極劑的濃度、升溫、攪拌以及其它降低活化超電壓的措施都將促進陰極去極化作用的增強；陽極去極化作用是指減少或消除陽極極化的作用，例如攪拌、升溫等均會加快金屬陽離子進入溶液的速度，從而減弱陽極極化。溶液中加入絡合劑或沉淀劑，它們會與金屬離子形成難溶解的絡合物或沉淀物，不僅可以使金屬表面附近溶液中金屬離子濃度降低，并能一定程度地減弱陽極電化學極化。如果溶液中加入某些活性陰離子，就有可能使已經鈍化了的金屬重新處于活化狀態。

顯然，從控制腐蝕的角度，總是希望如何增強極化作用用以降低腐蝕速度。但是對于電解過程，腐蝕加工，為了減少能耗卻常常力圖強化去極化作用。用作犧牲陽極保護的材料也是要求極化性能越小越好。

電介質的極化

在外電場作用下，電介質內部沿電場方向產生感應偶極矩，在電介質表面出現極化電荷的現象叫作電介質的極化。

電介質在外電場作用下可產生如下3種類型的極化：

①原子核外的電子云分布?產生畸變，從而產生不等于零的電偶極矩，稱為畸變極化；

②原來正、負電中心重合的分子，在外電場作用下正、負電中心彼此分離，稱為位移極化；

③具有固有電偶極矩的分子原來的取向是混亂的，宏觀上電偶極矩總和等于零，在外電場作用下，各個電偶極子趨向于一致的排列，從而宏觀電偶極矩不等于零，稱為轉向極化。

光的極化

在電動力學中，極化（或偏振）是波（如光和其他電磁輻射）的一個重要特性。與縱波如常見的聲波不同，電磁波是三維的橫波，正是由于其矢量特性，從而產生出極化這一現象。

基礎

類似于彈簧振子的振動現象（普通的光源都是非極性的，如：太陽光、燈光及其他的自然光）。極化光是一種比較特殊的電磁波，他的電磁振蕩只發生在一個方向上，其他方向的振動為0，人的眼睛是分辨不出光是不是極性的。但是某些動物的眼睛正是利用光的極性來判斷路途以及大遷徙（如：蜜蜂）。

偏振光分多種，有：圓偏光、橢圓偏振光等。

在實驗室也可以很容易的實現普通光的極化，如：射向界面的一束光，反射光線與折射光線都是部分極化光。當入射光以一特殊角度（θ?B）射入時反射光線是極化光，這個角叫作起偏角或者布儒斯特角，此時反射光線與折射光線互相垂直。三維電影院所配發的眼鏡也是極化片，互相垂直的極化片。

極化方式

即電磁場的振動方向，衛星向地面發射信號時，所采用的無線電波的振動方向可以有多種方式，所使用的有：

水平極化（H）：水平極化是指衛星向地面發射信號時，其無線電波的振動方向是水平方向。

垂直極化（V）：垂直極化是指衛星向地面發射信號時，其無線電波的振動方向是垂直方向。

巖石極化

一般情況下物質都是電中性的，即正負電荷保持平衡。但是，某些巖石和礦石在特定的條件下，在巖石中產生的各種物理化學過程作用下，巖石可以形成面電荷和體電荷。巖石的這一性質稱為巖石極化。

細胞極化

細胞是不良導體，膜內的細胞內液和膜外的細胞間液都是電解質且導電。由于跨膜電位的存在，細胞處于靜息狀態時的電學模型，可視為膜內負、膜外正、電荷均勻分布的閉合曲面電偶層，此時膜外空間各點的電勢為零。處于靜息狀態的細胞，維持正常的新陳代謝，靜息電位總是穩定在一定的水平上。對整個細胞而言，對外不顯電性，此時細胞所處的狀態稱為極化。

衛星參數

衛星電視廣播信號的極化方式有兩類：一種是線極化，一種是圓極化。其中在線極化方式下又分為水平極化和垂直極化；在圓極化方式下又分左旋圓極化和右旋圓極化。

下面介紹一下常用的垂直極化（V）和水平線極化（H）的接收方式。

垂直極化和水平極化的接收，是改變饋源的矩形（長方形）波導口方向來確定接收的是垂直極化或水平極化。當矩形波導口的長邊平行于地面時接收的是垂直極化，?垂直于地面時接收的是水平極化。極化方向（極化角）又因地而異有所偏差。因為地球是個球體，而衛星信號的下行波束卻是水平直線傳播，這就造成不同方位角所?收的同一極化信號有所不同，所以地理位置不同，所接收的信號極化方向也有所偏差。極化方式

極化方式(Polarization）:?V垂直極化；H水平極化，即電磁場的振動方向，衛星向地面發射信號時，所采用的無線電波的振動方向可以有多種方式，所使用的有：

水平極化（H）：水平極化是指衛星向地面發射信號時，其無線電波的振動方向是水平方向。例如：我們拿一條繩子左右抖動，產生的波是左右波動。

垂直極化（V）：垂直極化是指衛星向地面發射信號時，其無線電波的振動方向是垂直方向。例如：我們拿一條繩子上下抖動，產生的波是上下波動。

極化方式有兩類：一種是線極化，一種是圓極化。其中在線極化方式下又分為水平極化和垂直極化；在圓極化方式下又分左旋圓極化和右旋圓極化。

社會科學

兩極分化；分配方式不公造成貧富差距過于懸殊，人民內部矛盾激化；

某些國家（如美國）在某些領域極為民主，在另外一些領域（如信仰）則采用過度的管制?。

經濟發展速度極快，對外國家形象顯著提升，而內部法律制度建設滯后，造成某些領域丑惡現象層出不窮，甚至有公然潛規則，激起百姓不滿。

參考資料