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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 【求助】电场可以穿透玻璃或硅晶体么？
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star

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加菲哥

[交流] 【求助】电场可以穿透玻璃或硅晶体么？

请问，电场可以穿透玻璃或硅晶体么？
电场可是均匀电场，也可是非均匀电场。
当在两极之间加上一个厚玻璃片，那电场穿过玻璃后，强度会衰减么？有没有相关计算公式？
谢谢！！
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要信就信俺加菲哥^_^
1楼 2010-03-12 15:50:19
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qfw_68

版主 (文坛精英)

有尾巴的青蛙
★
star(金币+4):献给4个，呵呵 2010-03-12 18:11
tongling921(金币+1):3x 2010-03-12 18:56
玻璃是电介质，设玻璃的相对相对介电常数为εr，其中εr＝ε／εo， ε为玻璃的介电常数（与材料成分、温度等有关，可查表得到），εo为真空介电常数。
若无玻璃时的电场强度为Eo，则放入玻璃后(设基板间距和电压不变），其内部场强为Eo/εr
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没有困难创造困难也要上网。
2楼2010-03-12 16:04:40
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qfw_68

版主 (文坛精英)

有尾巴的青蛙
★
tongling921(金币+1):3x 2010-03-12 18:57
如果电场不是静电场，而是交变电场，则对应不同的交变电场频率，有不同的εr或ε
对于静电场，电场是会穿透硅或玻璃的。
对于交变电场则依据频率不同，有不同的透过率。
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没有困难创造困难也要上网。
3楼2010-03-12 16:10:38
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qfw_68

版主 (文坛精英)

有尾巴的青蛙
比如某一波段的光（交变电磁场）有可能透过率为0.
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没有困难创造困难也要上网。
4楼2010-03-12 16:12:15
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star

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加菲哥
★
tongling921(金币+1):谢谢讨论 2010-03-12 18:57
引用回帖:
Originally posted by qfw_68 at 2010-03-12 16:10:38:
如果电场不是静电场，而是交变电场，则对应不同的交变电场频率，有不同的εr或ε
对于静电场，电场是会穿透硅或玻璃的。
对于交变电场则依据频率不同，有不同的透过率。

谢谢，我的就是静电场，直流的，
我想知道在电场中间插入玻璃片，玻璃片不是很厚，也就零点几个毫米，电场强度大约为100000v/m
对电场会有影响么？有的话，影响多大。

[ Last edited by star on 2010-3-12 at 18:14 ]
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要信就信俺加菲哥^_^
5楼2010-03-12 18:10:56
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shelinger

金虫 (小有名气)
静电场可以在任何物质中穿透，只是电场会对穿透物质有影响，使被穿透的物质极化从而产生极化电场，这个极化电场叠加到原电场就是真实的电场分布。就像你放了块金属，在金属中电场是为零的，但你不能说原电场没有穿透金属，只是被金属的电荷分布产生的附加电场抵消掉了。也可以这样想，静电场是有源的，它的空间分布完全由源的分布根据库仑定律求的，所以是可以在整个空间有分布的。
至于变化的电场，也就是电磁波了。是有麦克斯韦方程和边界条件来决定的。有可能在一定的条件下，在某区域的分布为零。如果看成光子，有特定的势垒下，其概率有可能在某些区域为零，即不能穿透。
你提到的问题，如果你说的静电场是个均匀场，假设是平板电容产生的，如果是不接电源的那么插入这个玻璃片是对外电场没有影响的，因为外电场的源分布是没法改变的。如果是接电源的，会导致电荷从新分布，而对外电场是有影响的，因为要保证两板之间电势相等。如果电场是不均匀的，插入玻璃对场源分布可能都有影响，那电场也都会受到影响。
设电极板距离为L，玻璃宽度为d，介电常数是e，插入前的电场是E1，插入后为E2，E2（d（1/e-1）+L）=E1L，由于d相对L可能很小，E2~E1，得delta E/E=d(e-1)/Le
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6楼2010-03-13 10:45:02
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qfw_68

版主 (文坛精英)

有尾巴的青蛙
引用回帖:
Originally posted by star at 2010-03-12 18:10:56:

谢谢，我的就是静电场，直流的，
我想知道在电场中间插入玻璃片，玻璃片不是很厚，也就零点几个毫米，电场强度大约为100000v/m
对电场会有影响么？有的话，影响多大。

[ Last edited by star on 2010-3-1 ...

没有玻璃的空间（玻璃外部），场强不变（仍然是100000v/m左右）；
有玻璃的地方（玻璃内部）：SiO2的εr＝3.9；若普通玻璃（主要成分是SiO2）的相对介电常数εr取为3～5（数值与具体的玻璃材料有关），则玻璃内部场强为100000/（3～5）V/m。
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7楼2010-03-13 14:06:52
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qfw_68

版主 (文坛精英)

有尾巴的青蛙
楼主可以看看书：电介质中的静电场在任意一本“大学物理”的“静电场和恒定电场”一章都有详细的讨论。
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8楼2010-03-13 14:10:09
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