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Lesson 5 介质中的电磁场

2025年9月28日 15:59

从本质上来说介质也是带电粒子的集合体,微观而言和真空中的电磁场没有区别. 但是电磁理论研究的是宏观的电磁场,因此对于介质有特别的理论来描述.

极化:

  • 位移极化:无极性的分子在电场作用下正负电荷中心分离,产生宏观的偶极矩;

  • 取向极化:有极性的分子在电场作用下偶极矩有序排列,产生宏观的偶极矩.

    (当然并不会所有的分子都取向相同,因为存在热运动)

取向极化比位移极化的效应更强一些.

引进极化强度:

P=ipiΔτ\vec{P}=\frac{\sum_i\vec{p}_i}{\Delta\tau}

经验公式可以描述弱场近似下的一般介质中,极化强度随电场的变化:

P=χeε0E\vec{P}=\chi_e\varepsilon_0\vec{E}

这里的电场是 已经计算了极化影响之后 的电场. 当然如果是非线性的介质,就应该有张量形式的 χe\chi_e.

同理可以引入介质的磁化现象,磁化强度

M=imiΔτ,M=λHμ0B\vec{M}=\frac{\sum_i\vec{m}_i}{\Delta\tau}\,,\quad\vec{M}=\frac{\lambda_H}{\mu_0}\vec{B}...

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