24-07-2023
Вектор поляризации — векторная физическая величина, наведённая внешним электрическим полем дипольный момент единицы объёма вещества, количественная характеристика диэлектрической поляризации.
Обозначается буквой , в СИ измеряется в В/м.
Содержание |
Диэлектрическая поляризация обусловлена смещением связанных зарядов во внешнем электрическом поле. Если выделить какой либо объём в диэлектрике, то в результате приложения поля на его поверхности могут возникнуть поверхностные электрические заряды . Такие заряды могут возникнуть или благодаря смещению электронной оболочки относительно ядра атома, или же в результате переориентации молекул, которые имеют собственный дипольный момент.
Нормальную к поверхности составляющую вектора поляризации определяют как
где — орт нормали к поверхности.
Можно ввести вектор электрической индукции , который удобен при описании электрического поля в сплошной среде (СГС):
В основном зависимость между вектором поляризации и электрическим полем, которое обусловило поляризацию, линейна и задается тензором поляризуемости.
Определённые вещества могут быть поляризованными при отсутствии электрического поля. К таким веществам относятся пироэлектрики — кристаллические вещества со спонтанной поляризацией и электреты — аморфные вещества, в которых наведённая полем поляризация может сохраняться на протяжении длительного времени.
В случае переменного электрического поля среда может реагировать на изменение поля с некоторым запозданием. В этом случае вектор поляризации в данный момент зависит от напряжённости приложенного электрического поля в предыдущие моменты времени. В таких случаях говорят о временной дисперсии и соотношения между вектором поляризации и электромагнитным полем выглядят как
Фурье-образы вектора поляризации и напряжённости электрического поля в таком случае связаны линейным соотношением: , где
Если электромагнитное поле неоднородно в пространстве, как, например, в случае распространения электромагнитных волн, и взаимодействует с возбуждениями в веществе, которые имеют длину волны порядка длины электромагнитной волны, то значение поляризации в определенной точке пространства зависит от значения напряжённости электрического поля в соседних точках пространства. В таких случаях говорят о пространственной дисперсии (укр.)русск..
В сильных электрических полях зависимость между поляризацией и электрическим полем может отличаться от линейной. Явления, которые при этом возникают изучаются, например, в нелинейной оптике.
Это заготовка статьи по физике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |
Вектор электрической поляризации.