Русская Википедия:Поляризуемость

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Поляризу́емость — физическое свойство веществ приобретать электрический или магнитный дипольный момент во внешнем электромагнитном поле.

Электрическая поляризуемость среды количественно характеризуется диэлектрической восприимчивостью <math>\chi_e</math> — коэффициентом линейной связи между поляризованностью P диэлектрика и электрическим полем E (подразумевается, что поле достаточно слабое); <math>\varepsilon_0</math> — электрическая постоянная:

<math>\vec P = \chi_e \vec E\,</math> (в системе СГС) <math>\qquad\vec P = \varepsilon_0\chi_e \vec E\,</math> (в системе СИ).

Диэлектрическая восприимчивость связана с диэлектрической проницаемостью ε соотношением[1]

<math>\varepsilon = 1 + 4\pi\chi_e</math> (СГС) <math>\qquad\varepsilon = 1 + \chi_e</math> (СИ).

Магнитная поляризуемость характеризуется магнитной восприимчивостью <math>\chi_m</math>, являющейся коэффициентом линейной связи между намагниченностью M и напряжённостью магнитного поля H:

<math>\vec M = \chi_m \vec H\,</math> (СГС, СИ).

Магнитная восприимчивость связана с магнитной проницаемостью <math>\mu</math> соотношением

<math>\mu = 1 + 4\pi\chi_m</math> (СГС) <math>\qquad\mu = 1 + \chi_m</math> (СИ).

Термин поляризуемость также употребляется для обозначения коэффициента, характеризующего линейную зависимость индуцированного дипольного момента атома, молекулы и т.п. от напряженности внешнего поля, вызвавшего поляризацию диэлектрика, а для среды — также как синоним средней поляризуемости её частиц или отношения диэлектрической восприимчивости к количеству частиц в единице объема, иногда и просто как синоним диэлектрической восприимчивости[2].

Тензор поляризуемости

В анизотропных кристаллах электрическая (магнитная) поляризуемость характеризуется тензором диэлектрической (магнитной) восприимчивости <math>\chi_e^{ij} \left(\chi_m^{ij}\right)</math>, так что связь между вектором поляризованности (намагниченности) и вектором напряжённости электрического (магнитного) поля выражается как:

<math>P_i = \chi_e^{ij} E_j</math>
<math>M_i = \chi_m^{ij} H_j</math>

где по повторяющимся индексам подразумевается суммирование.

Из закона сохранения энергии можно вывести, что тензоры <math>\chi_e^{ij}</math> и <math>\chi_m^{ij}</math> симметричны:

<math>\chi_e^{ij} = \chi_e^{ji}</math>
<math>\chi_m^{ij} = \chi_m^{ji}</math>

В изотропных кристаллах недиагональные компоненты тензора тождественно равны нулю, а все диагональные равны между собой.

См. также

Примечания

Шаблон:Примечания

Литература

  1. Здесь использована система СГС, в системе СИ коэффициент <math>4\pi</math> отсутствует (см. Книга:Сивухин Д.В.: Электричество)
  2. Книга:Физическая энциклопедия