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); $\varepsilon _{0}$ — электрическая постоянная:

${\vec {P}}=\chi _{e}{\vec {E}}\,$ (в системе СГС) $\qquad {\vec {P}}=\varepsilon _{0}\chi _{e}{\vec {E}}\,$ (в системе СИ).

Диэлектрическая восприимчивость связана с диэлектрической проницаемостью ε соотношением

$\varepsilon =1+4\pi \chi _{e}$ (СГС) $\qquad \varepsilon =1+\chi _{e}$ (СИ).

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

${\vec {M}}=\chi _{m}{\vec {H}}\,$ (СГС, СИ).

Магнитная восприимчивость связана с магнитной проницаемостью $\mu$ соотношением

$\mu =1+4\pi \chi _{m}$ (СГС) $\qquad \mu =1+\chi _{m}$ (СИ).

Термин поляризуемость также употребляется для обозначения коэффициента, характеризующего линейную зависимость индуцированного дипольного момента атома, молекулы и т.п. от напряжённости 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.

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

$P_{i}=\varepsilon _{0}\chi _{e}^{ij}E_{j}\,$ (СИ)

$M_{i}=\chi _{m}^{ij}H_{j}\,$ (СГС, СИ),

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.