Da die makroskopische dielektrische Permittivität der Probe sich aus den mikroskopischen Dipolmomenten der einzelnen Moleküle zusammensetzt, lässt sich aus den Ergebnissen der BDS direkt Rückschluss auf die Moleküldynamik in z.B. einfachen Flüssigkeiten oder Mischsystemen ziehen.
In einem typischen Experiment wird an die Probe ein elektrisches Wechselfeld mit Oszillationsfrequenz ν angelegt und die Frequenz im Bereich 10−2 Hz ≤ ν ≤ 107 Hz durchgestimmt. So erhält man die frequenzabhängige und komplexe dielektrische Permittivität ˆε(ν) = ε′(ν) − i ε′′(ν), wobei der Realteil den reversiblen Teil und der Imaginärteil den Verlustanteil der Permittivität beschreibt. Entspricht die Oszillationsfrequenz genau der charakteristischen Rotationsfrequenz der Moleküle in der Probe, ergibt sich bei dieser Frequenz ein Abfall in ε′(ν) und ein Peak in ε′′(ν) wie in der Abbildung dargestellt.
Mit Hilfe der BDS lassen sich für unterkühlte Flüssigkeiten die einzelnen Relaxationsprozesseund deren Temperaturabhängigkeit charakterisieren. Für Monohydroxyalkohole (siehe Abbildung) enthält ein solches Spektrum typischerweise den α-Prozess bei mittleren Frequenzen, der die Reorientierungeinzelner Moleküle beschreibt, und einen langsamen Debye-Prozess bei kleinen Frequenzen,der sich auf Reorientierung von wasserstoffbrückengebundenen Strukturen, bestehend aus mehrerenMolekülen, zurückführen lässt. Zusätzlich zeigen sich weitere schwache Relaxationen bei hohen Frequenzen.
Zusätzlich zu den Experimenten im Frequenzbereich 10−2 Hz ≤ ν ≤ 107 Hz stehen Zeitdomänen-Experimente (10−6 Hz ≤ ν ≤ 101 Hz) und verschiedene Hochfrequenzverfahren (108 Hz ≤ ν ≤1012 Hz) zur Verfügung. Diese große Breitbandigkeit der BDS stellt eine wesentliche Stärke derMethode dar. Sie ermöglicht die Charakterisierung der Relaxationsprozesse in Flüssigkeiten von Temperaturen nahe des Siedepunktes bis tief ins Glas hinein.