Polarizabilidad

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La polarizabilidad es la propiedad física de las sustancias de adquirir un momento dipolar eléctrico o magnético en un campo electromagnético externo .

La polarizabilidad eléctrica de un medio se caracteriza cuantitativamente por la susceptibilidad dieléctrica , el coeficiente de relación lineal entre la polarización P de un dieléctrico y el campo eléctrico E (se supone que el campo es suficientemente débil); - constante eléctrica : $\chi _{e}$ $\varepsilon_{0}$

{\vec {P}}=\chi_{e}{\vec {E}}\,

(en el sistema CGS ) (en el sistema SI ).

\qquad {\vec {P}}=\varepsilon _{0}\chi _{e}{\vec {E}}\,

La susceptibilidad dieléctrica está relacionada con la permitividad ε por la relación [1]

\varepsilon =1+4\pi \chi _{e}

(GHS) (SI).

{\displaystyle \qquad \varepsilon =1+\chi _{e))

La polarizabilidad magnética se caracteriza por la susceptibilidad magnética , que es el coeficiente de relación lineal entre la magnetización M y la intensidad del campo magnético H : $\chi _{m}$

{\vec {M}}=\chi _{m}{\vec {H}}\,

(GHS, SI).

La susceptibilidad magnética está relacionada con la permeabilidad magnética por la relación $\mu$

{\ estilo de visualización \ mu = 1 + 4 \ pi \ chi _ {m}}

(GHS) (SI).

{\ estilo de visualización \ qquad \ mu = 1 + \ chi _ {m}}

El término polarizabilidad también se usa para designar un coeficiente que caracteriza la dependencia lineal del momento dipolar inducido de un átomo, molécula, etc. en la fuerza del campo externo que causó la polarización del dieléctrico , y para el medio, también como sinónimo de la polarizabilidad promedio de sus partículas o la relación de la susceptibilidad dieléctrica al número de partículas por unidad de volumen, a veces simplemente como un sinónimo de la susceptibilidad dieléctrica [2] .

Tensor de polarizabilidad

En los cristales anisotrópicos , la polarizabilidad eléctrica (magnética) se caracteriza por el tensor de susceptibilidad dieléctrica (magnética) , de modo que la relación entre el vector de polarización (magnetización) y el vector de intensidad de campo eléctrico (magnético) se expresa como: $\chi _{e}^{{ij}}\left(\chi _{m}^{{ij}}\right)$

P_{i}=\chi _{e}^{{ij}}E_{j}

{\displaystyle M_{i}=\chi _{m}^{ij}H_{j))

donde está implícita la suma sobre índices repetidos.

De la ley de conservación de la energía se puede deducir que los tensores y son simétricos: $\chi _{e}^{{ij}}$ $\chi _{m}^{{ij}}$

\chi _{e}^{{ij}}=\chi _{e}^{{ji}}

\chi _{m}^{{ij}}=\chi _{m}^{{ji}}

En los cristales isotrópicos, las componentes fuera de la diagonal del tensor son idénticamente iguales a cero, y todas las diagonales son iguales entre sí.

Véase también

Notas

↑ Aquí se usa el sistema CGS , no hay coeficiente en el sistema SI (ver Sivukhin D.V. Curso general de física. - M . : Nauka , 1977. - T. III. Electricidad. - S. 374. - 688 p. ) $4\pi$
↑ Gusev A. A. Polarizabilidad // Enciclopedia física : [en 5 volúmenes] / Cap. edición A. M. Projorov . - M .: Gran Enciclopedia Rusa , 1994. - V. 4: Poynting - Robertson - Serpentinas. - S. 72-74. - 704 pág. - 40.000 copias. - ISBN 5-85270-087-8 .

Literatura

Sivukhin DV Curso general de física. - M. : Nauka , 1977. - T. III. Electricidad. - S. 66-67. — 688 pág.