Поляризуемость

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

Электрическая поляризуемость среды количественно характеризуется диэлектрической восприимчивостью ${\chi }_e$ — коэффициентом линейной связи между поляризованностью P диэлектрика и электрическим полем E (подразумевается, что поле достаточно слабое); ${\epsilon }_0$ — электрическая постоянная:

$\overrightarrow{P}={\chi }_e\overrightarrow{E}$ (в системе СГС) $\overrightarrow{P}={\epsilon }_0{\chi }_e\overrightarrow{E}$ (в системе СИ).

Диэлектрическая восприимчивость связана с диэлектрической проницаемостью ε соотношением

$\epsilon =1+4\pi {\chi }_e$ (СГС) $\epsilon =1+{\chi }_e$ (СИ).

Магнитная поляризуемость характеризуется магнитной восприимчивостью ${\chi }_m$, являющейся коэффициентом линейной связи между намагниченностью M и напряжённостью магнитного поля H:

$\overrightarrow{M}={\chi }_m\overrightarrow{H}$ (СГС, СИ).

Магнитная восприимчивость связана с магнитной проницаемостью $\mu$ соотношением

$\mu =1+4\pi {\chi }_m$ (СГС) $\mu =1+{\chi }_m$ (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.

Тензор поляризуемости

В анизотропных кристаллах электрическая (магнитная) поляризуемость характеризуется тензором диэлектрической (магнитной) восприимчивости ${\chi }_e^{ij}\left({\chi }_m^{ij}\right)$, так что связь между вектором поляризованности (намагниченности) и вектором напряжённости электрического (магнитного) поля выражается как:

$P_i={\chi }_e^{ij}{E}_j$

$M_i={\chi }_m^{ij}{H}_j$

где по повторяющимся индексам подразумевается суммирование.

Из закона сохранения энергии можно вывести, что тензоры ${\chi }_e^{ij}$ и ${\chi }_m^{ij}$ симметричны:

${\chi }_e^{ij}={\chi }_e^{ji}$

${\chi }_m^{ij}={\chi }_m^{ji}$

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

См. также

• Формула Клаузиуса — Моссотти
• Формула Лоренца — Лоренца
• Электронная поляризуемость

Литература

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