¿Cuál es el significado de la ecuación de Claussius-Mosotti?

En sus Lectures on Physics (Vol.2, Ch32), Richard Feynman tiene una discusión de antecedentes derivando la ecuación de Clausius-Mossotti, en referencia al índice de refracción para materiales densos. Comienza con la derivación de una ecuación para el índice de refracción de gases, y luego muestra cómo se debe modificar para materiales densos, modificándolo, porque en los materiales densos, también hay campos eléctricos producidos por otros átomos cercanos, creando campos locales. . En esencia, Feynman dice que para los materiales densos la polarización de un material es proporcional a su campo eléctrico, pero que tiene una constante de proporcionalidad diferente a la de un gas. Cuando esta constante se corrige para un material denso, teniendo en cuenta los campos locales de átomos cercanos, uno termina con la ecuación de Clausius-Mossotti. Feynman establece la ecuación de Clausius-Mossotti de la siguiente manera:
,
dónde

  • es el número de partículas por unidad de volumen del condensador,
  • es la polarización atómica,
  • Es el índice de refracción.

Feynman analiza la “polarización atómica” y lo explica en estos términos: cuando hay un campo eléctrico sinusoidal que actúa sobre un material, hay un momento dipolar inducido por unidad de volumen que es proporcional al campo eléctrico, con una constante de proporcionalidad Eso depende de la frecuencia. Esta constante es un número complejo, lo que significa que la polarización no sigue exactamente el campo eléctrico, sino que puede cambiar de fase en cierta medida. En cualquier caso, hay una polarización por unidad de volumen cuya magnitud es proporcional a la intensidad del campo eléctrico.