к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Диэлектрическая проницаемость

Диэлектрическая проницаемость - важнейшая эл--динамич. характеристика среды (газа, жидкости, твёрдого тела, нейтронного вещества), частицы к-рой обладают зарядом или магн. моментом; понятие Д. п. иногда распространяют и на непротяжённые системы (атом, ядро, нуклоны). Д. п. описывает как внутр. свойства среды (спектр возбуждений, взаимодействие частиц), так и результат воздействия на неё внеш. зарядов или токов (неупругое рассеяние заряж. частиц, прохождение эл--магн. волн). Д. п. содержится в материальных ур-ниях, к-рые дополняют систему Максвелла уравнений, делая её замкнутой.

Определение и общие свойства. В простейшем статич. случае Д. п. (наз. также статич. Д. п.) показывает, во сколько раз уменьшится кулоновское взаимодействие зарядов, не испытывающих обратного влияния среды, при переносе их из вакуума в данную среду (см. Кулона закон). Одновременно Д. п. 1119935-498.jpg связывает материальным ур-нием 1119935-499.jpg электрич. индукцию D с напряжённостью E электрич. поля в среде (см. Диэлектрики). Величина статич. Д. п. меняется от значений близких к 1 (в системе СГСЕ) для газов до 104 для нек-рых сегнето-электриков (табл.). Она зависит от структуры вещества и внеш. условий, напр. температуры T.

Статическая диэлектрическая проницаемость некоторых веществ (в единицах СГСЕ).


1119935-500.jpg

T, 0C


1119935-501.jpg

T, 0C

Воздух (760 мм рт. ст.)

1,00057

0

NaCl

5,26

20

Бензол

2,322

80

Водяной пар

1,0126

100

BaTiO3

1700-2000

20

СО2

1,00099

0

Ar

1,00055

0

Si

12,0

20

Слюда

6

20

Стекло

5-16

20

Спирт этиловый

26,8

15

Полиэтилен

2,3

20

Вода

81

20

Рутил (вдоль оптич. оси)

170

20

SiO2

3,75

20

Алмаз

5,7

20

Сегнетова соль

6000

20

В общем случае переменного поля и анизотропной среды Д. п. представляет собой зависящий от координат (r)и времени (t)комплексный тензор 1119935-502.jpg, входящий в материальное ур-ние:

1119935-503.jpg

Оно отвечает слабым полям E и D (о Д. п. в случае сильных полей см. в ст. Нелинейная оптика). Свойства Д. п. формулируются ниже применительно к случаям однородной и кристаллич. равновесных сред.

Однородная среда описывается Д. п. 1119935-504.jpg , к-рая является компонентой тензора Фурье Д. п. 1119935-505.jpg, входящего в ур-ние (1), попеременным 1119935-506.jpg. Зависимость Д. п. от частоты 1119935-507.jpg (частотная дисперсия) и от волнового вектора k (дисперсия пространственная)отражает тот факт, что внеш. воздействие на среду в момент t0 в точке 1119935-508.jpg меняет её состояние нелокальным образом (также и в момент 1119935-509.jpg в точке r не равной r0 ). Тензор Д. п. удовлетворяет условиям:

1119935-510.jpg

Его можно выразить через тензор среды 1119935-511.jpg, связывающий компоненты векторов плотности тока j и поля Е:

1119935-512.jpg

1119935-513.jpg - символ Кронекера. В изотропной среде (если отвлечься от эффектов гиротропии) тензор Д. п. сводится к двум скалярным величинам - продольной Д. п. 1119935-514.jpg и поперечной 1119935-515.jpg, зависящим от 1119935-516.jpg и 1119935-517.jpg:

1119935-518.jpg

Неопределённость в величинах D и напряжённости магн. поля H оставляет нек-рый произвол в выборе 1119935-519.jpg Часто принимают 1119935-520.jpg . Такая Д. п. несёт информацию только об электрич. свойствах среды, а её магн. свойства описываются магнитной проницаемостью 1119935-521.jpg, входящей в материальное ур-ние 1119935-522.jpg, где В - магнитная индукция .Др. выбор, используемый ниже, отвечает равенству Н=B. При этом 1119935-523.jpg=1, а электрич. и магн. свойства среды описываются соответственно величинами 1119935-524.jpg и 1119935-525.jpg. При 1119935-526.jpg справедливо равенство 1119935-527.jpg, причём величина 1119935-528.jpg совпадает со статич. диэлектрич. проницаемостью 1119935-529.jpg. Величина 1119935-530.jpgв случае разреженного газа нейтральных частиц (атомов или молекул с поляризуемостью 1119935-531.jpg и концентрацией п) равна 1119935-532.jpg , приобретая при учёте эффектов локального поля дополнительный фактор 1119935-533.jpg (см. Лоренц - Лоренца формула).

С помощью ур-ний Максвелла выражению (1, а) можно придать вид соотношения между внешними, сторонними (индекс "е" вверху) и полными (без индекса) плотностями заряда 1119935-534.jpg и поперечными компонентами плотности тока j:

1119935-535.jpg

Такое определение Д. п. имеет прямой микроскопич. смысл и не требует усреднения или сглаживания физ. величин по пространству или времени. Равенство нулю знаменателей в (3) определяет спектр продольных и поперечных собств. колебаний среды (нормальных волн), к-рые существуют и при отсутствии внеш. источников.

Наиб. общие свойства Д. п. следуют из теории линейных функций отклика (обобщённых восприимчивостей), к-рая основывается на гамильтониане 1119935-536.jpg, описывающем малое внеш. воздействие I на среду (1119935-537.jpg- динамич. характеристика среды, сопряжённая I). Обобщённая восприимчивость R устанавливает связь между

1119935-538.jpg

ср. значением 1119935-539.jpg и I:

Как видно из (3), в электродинамике обобщёнными восприимчивостями служат не 1119935-540.jpg , а компоненты функции Грина фотона в среде: 1119935-541.jpg (роль I играют плотности внешних зарядов и тока, роль С - компоненты потенциала).

Для продольной восприимчивости справедливы след. общие соотношения: её мнимая часть, описывающая поглощение в среде и отличная от 0 при 1119935-542.jpg , даётся флуктуационно-диссипативной теоремой:

1119935-543.jpg

где К - компонента Фурье корреляционной функции

1119935-544.jpg ,

T - темп-pa среды. Сама продольная восприимчивость даётся Кубо формулой:

1119935-545.jpg1119935-546.jpg ;

1119935-547.jpg- фурье-компонента оператора плотности заряда, V - объём среды, ведущей к аналитич. в верхней полуплоскости 1119935-548.jpgфункции. Это приводит к Крамерса-Кронига соотношению:

1119935-549.jpg

из к-рого следует неравенство:

1119935-550.jpg

или

1119935-551.jpg

Для статич. Д. п. (5) совпадает с критерием стабильности среды относительно спонтанного появления волн зарядовой плотности. Существует ряд правил сумм для мнимой части Д. п., в частности:

1119935-552.jpg

где i -номер сорта частиц среды,1119935-553.jpg -их заряд, плотность заряда и масса, 1119935-554.jpg- плазменная частота. Сама Д. п. 1119935-555.jpg к числу обобщённых восприимчивостей не относится и для неё нет соотношений типа приведённых выше. Исключение составляет дисперсионное соотношение при k=0, точнее при 1119935-556.jpg (где L - линейный размер среды), к-рое может быть получено без использования гамильтониана, непосредственно из причинности принципа - равенства нулю величины 1119935-557.jpg в (4) при t<t'. Это даёт:

1119935-558.jpg

и как следствие:

1119935-559.jpg

Из (5), (6) следует, что значения Д. п. в интервале от 0 до 1 ("диаэлектричество") недопустимы. Вместе с тем при 1119935-560.jpg возможны отрицат. значения 1119935-561.jpg, т. е. возможно притяжение между одноимёнными тяжёлыми зарядами, помещёнными в среду. Существует широкий класс таких сред (им свойственно сильное кулоновское взаимодействие между частицами): неидеальная плазма, ионные расплавы, электролиты, нек-рые металлы. Для поперечной обобщённой восприимчивости справедливы аналогичные, но более сложные соотношения. В частности, статич. магн. проницаемость 1119935-562.jpg подчиняется неравенству:

1119935-563.jpg

В отличие от 1119935-564.jpg отрицат. значения 1119935-565.jpg недопустимы, но зато эта величина может быть <1, что соответствует диамагнетизму.

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)

Знаете ли Вы, что "гравитационное линзирование" якобы наблюдаемое вблизи далеких галактик (но не в масштабе звезд, где оно должно быть по формулам ОТО!), на самом деле является термическим линзированием, связанным с изменениями плотности эфира от нагрева мириадами звезд. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 13.06.2019 - 05:11: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМА ГЛОБАЛЬНОЙ ГИБЕЛИ ПЧЁЛ И ДРУГИХ ОПЫЛИТЕЛЕЙ РАСТЕНИЙ - Карим_Хайдаров.
12.06.2019 - 09:05: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:05: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Эксперименты Сёрла и его последователей с магнитами - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:03: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Маклакова - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:18: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Светланы Вислобоковой - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 06:28: АСТРОФИЗИКА - Astrophysics -> К 110 летию Тунгуской катастрофы - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 21:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:27: СОВЕСТЬ - Conscience -> Высший разум - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:24: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:14: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 08:40: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution