Открыть главное меню

Диэлектри́ческая восприи́мчивость (или поляризу́емость) вещества — физическая величина, мера способности вещества поляризоваться под действием электрического поля. Диэлектрическая восприимчивость  — коэффициент линейной связи между поляризацией диэлектрика и внешним электрическим полем в достаточно малых полях:

В системе СИ:

где  — электрическая постоянная; произведение называется в системе СИ абсолютной диэлектрической восприимчивостью.

В случае вакуума

У диэлектриков, как правило, диэлектрическая восприимчивость положительна. Диэлектрическая восприимчивость является безразмерной величиной.

Поляризуемость связана с диэлектрической проницаемостью ε соотношением[1]:

(СГС)
(СИ)

Содержание

Зависимость от времениПравить

В общем случае, вещество не может поляризоваться мгновенно в ответ на приложенное электрическое поле, поэтому более общая формула содержит время:

 

Это значит, что поляризованность вещества является свёрткой электрического поля в прошлом и восприимчивости, зависящей от времени как   Верхний предел этого интеграла может быть расширен до бесконечности, если определить   для   Мгновенный ответ соответствует дельта-функции Дирака  .

В линейной системе удобно использовать непрерывное преобразование Фурье и писать это соотношение как функцию частоты. Благодаря теореме о свёртке этот интеграл превращается в обычное произведение:

 

Эта зависимость диэлектрической восприимчивости от частоты приводит к дисперсии света в веществе.

Тот факт, что поляризация вследствие принципа причинности может зависеть только от электрического поля в прошлом (то есть   для  ), налагает на восприимчивость   ограничения, называемые соотношениями Крамерса — Кронига.

Тензор поляризуемостиПравить

В анизотропных кристаллах восприимчивость характеризуется тензором  , так что связь между вектором поляризации и вектором напряжённости электрического поля выражается как:

 

где по повторяющимся индексам подразумевается суммирование.

Из закона сохранения энергии можно вывести, что тензор   симметричен:

 

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

ПримечанияПравить

  1. (см. Сивухин Д. В. Общий курс физики. — М.: Наука, 1977. — Т. III. Электричество. — С. 374. — 688 с.)

ЛитератураПравить

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

См. такжеПравить