Вектор поляризації - наведений зовнішнім електричним полем дипольний момент одиниці об'єму речовини, кількісна характеристика діелектричної поляризації.
Позначається літерою , вимірюється в системі SI у В/м.
Фізична природа Редагувати
Діелектрична поляризація зумовлена зсувом зв'язаних зарядів у зовнішньому електричному полі. Якщо виділити який небудь об'єм у діелектрику, то при прикладанні поля на його поверхні виникатимуть поверхневі електричні заряди . Такі заряди можуть виникнути або завдяки зсуву електронної оболонки відносно ядра атома, або ж в результаті переорієнтації молекул, які мають власний дипольний момент. Нормальну до поверхні складову вектора поляризації визначають, як
де - орт нормалі до поверхні.
Можна ввести вектор електричної індукції , який зручний при описі електричного поля у суцільному середовищі:
Зв'язок з електричним полем Редагувати
Здебільшого зв'язок між вектором поляризації та електричним полем, яке зумовило поляризацію, лінійний і задається тензором поляризовності.
Певні речовини можуть бути поляризованими при відсутності електричного поля. До таких речовин належать піроелектрики - кристалічні речовини із спонтанною поляризацією й електрети - аморфні речовини, в яких наведена полем поляризація може зберігатися впродовж тривалого часу.
У випадку змінного електричного поля середовище може реагувати на зміну поля із запізненням. В такому випадку вектор поляризації в цей час залежатиме від напруженості прикладеного електричного поля в попередні моменти часу. В таких випадках говорять про часову дисперсію й записують співвідношення між вектором поляризації й електромагнітним полем у вигляді
Фур'є образи вектора поляризації і напруженості електричного поля в такому випадку зв'язані лінійним співвідношенням: ,
де
Якщо електромагнітне поле неоднорідне в просторі, як, наприклад, у випадку розповсюдження електромагнітних хвиль, і взаємодіє із збудженнями в речовині, які мають довжину хвилі порядка довжини електромагнітної хвилі, то значення поляризації в певній точці простору може залежати від значення напруженості електричного поля в сусідніх точках простору. В таких випадках говорять про просторову дисперсію.
В сильних електричних полях зв'язок між поляризацією й електричним полем може відрізнятися від лінійного. Явища, які за цього виникають вивчаються, наприклад, у нелінійній оптиці.
Див. також Редагувати
Примітки Редагувати
- Формули на цій сторінці записані в системі СГС (СГСГ). Для перетворення в Міжнародну систему величин (ISQ) дивись Правила переводу формул із системи СГС в систему ISQ.
| Це незавершена стаття з фізики. Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її. |