Поляризуемость

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

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

(в системе СГС) (в системе СИ).

Диэлектрическая восприимчивость связана с диэлектрической проницаемостью ε соотношением[1]

(СГС) (СИ).

Магнитная поляризуемость характеризуется магнитной восприимчивостью , являющейся коэффициентом линейной связи между намагниченностью M и напряжённостью магнитного поля H:

(СГС, СИ).

Магнитная восприимчивость связана с магнитной проницаемостью соотношением

(СГС) (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 , так что связь между вектором поляризованности (намагниченности) и вектором напряжённости электрического (магнитного) поля выражается как:

где по повторяющимся индексам подразумевается суммирование, а безразмерные коэффициенты перед компонентами вектора электрического поля образуют тензор поляризуемости вещества.

Из закона сохранения энергии можно вывести, что тензоры и симметричны:

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

Примечания

Литература

  • Сивухин Д. В. Общий курс физики. — М.: Наука, 1977. — Т. III. Электричество. — С. 66—67. — 688 с.