ЛОРЕНЦ — ЛОРЕНЦА ФОРМУЛА

Связывает показатель преломления n в-ва с электронной поляризуемостью aэл составляющих его ч-ц (см. ПОЛЯРИЗУЕМОСТЬ АТОМОВ, ИОНОВ И МОЛЕКУЛ). Получена в 1880 голл. физиком X. А. Лоренцем и независимо от него дат. физиком Л. Лоренцем. Л.— Л. ф. имеет вид:

(n2-1)/(n2+2)=4/3pNaэл (*)

(N — число поляризующихся ч-ц в ед. объёма). В случае смеси k в-в правая часть (*) заменяется на сумму k членов 4/3pNiaiэл (i=l, 2, ..., k), каждый из к-рых относится лишь к одному из этих веществ (сумма всех Ni — равна N).

Л.— Л. ф. выведена в предположениях, справедливых только для изотропных сред (газы, неполярные жидкости, кубич. кристаллы). Однако, как показывает опыт, (*) приближённо выполняется и для мн. др. веществ (допустимость её применения и степень точности устанавливают экспериментально в каждом отд. случае). Л.— Л. ф. неприменима в областях собственных (резонансных) полос поглощения в-в — областях аномальной дисперсии света в них.

Поляризуемость в-ва можно считать чисто электронной лишь при частотах внеш. поля, соответствующих видимому и УФ излучению. Только в этих диапазонах (с указанными выше ограничениями) применима Л.— Л. ф. в виде (*). При более медленных колебаниях поля (напр., в ИК области) за период колебаний успевают сместиться не только эл-ны, но и ионы в ионных кристаллах и атомы в молекулах, и приходится учитывать ионную или ат. поляризуемости. В ряде случаев достаточно в (*) заменить aэл на полную (суммарную) «упругую» поляризуемость а (см. КЛАУЗИУСА — МОССОТТИ ФОРМУЛА). В полярных диэлектриках в ещё более длинноволновой, чем ИК, области спектра существенна т. н. о р и е н т а ц и о н н а я п о л я р и з у е м о с т ь, обусловленная поворотом «по полю» постоянных дипольных моментов ч-ц. Её учёт приводит к усложнению зависимости n от a для этих частот (см. ЛАНЖЕВЕНА — ДЕБАЯ ФОРМУЛА).

При всех ограничениях на её применимость Л.— Л. ф. широко используется. Так, она явл. основой рефрактометрии чистых в-в и смесей (поскольку правая её часть есть выражение для рефракции молекулярной), служит для определения поляризуемости ч-ц, исследования структуры органич. и неорганич. соединений и т.д.