Диэлектрическая постоянная. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Кристаллическая среда характеризуется тензором Д. п.

, к-рый представляет собой матрицу в пространстве векторов обратной решётки g. В этом случае также можно ввести аналог продольной Д. п.:

Обратная матрица

определяет потенциал взаимодействия между статич. зарядами в среде. Матричный характер Д. п. ведёт к тому, что даже "гладкое" внеш. воздействие

порождает быстро осциллирующие в пространстве компоненты

с произвольными значениями g. Среди них имеется и "гладкая" компонента

. Соотношение между нею и

определяет т. н. макроскопич. Д. п. кристалла:

Хотя эта величина и не описывает всех электродинамич. свойств кристалла, но она, как и соответствующий тензор Д. п.

, даёт усреднённое (по объёмам, размер к-рых велик по сравнению с параметром кристаллич. решётки, но мал по сравнению с величиной 1/k)описание свойств кристалла. Именно величина

используется в кристаллофизике в качестве тензора Д. п.

Литература по диэлектрической постоянной

Диэлектрическая постоянная плазмы

Особенности диэлектрич. свойств плазмы определяются тем, что плазма является газом кулоновски взаимодействующих частиц, поэтому в ней имеется самосогласованное поле, роль к-рого в большинстве случаев заметно большая, чем роль столкновений. В плазме доминирующую роль играют коллективные движения, приводящие к таким специфическим эффектам, как бесстолкновительное затухание волн - затухание ,бесстолкновительные процессы переноса. Сами же коллективные движения - колебания и волны - определяются диэлектрич. свойствами плазмы. Д. п. плазмы, как анизотропной среды, связана с тензором проводимости s_ab соотношением (система единиц СГ):

Проводимость плазмы

определяется с помощью решения кинетич. ур-ний для заряж. частиц относительно их функций распределения f_l (где l - сорт частицы). Знание f_l как функции частоты

, волнового вектора k и самосогласованного электрич. поля E позволяет найти ток

по формуле

где

- заряд,

- скорость частицы. В практически весьма важном случае относительно малых амплитуд перем. полей задача о нахождении

для однородной равновесной плазмы решается до конца. При этом кинетич. ур-ния линеаризуются относительно малых амплитуд отклонений

от стационарной функции распределения f_0l. Используя (1) и линейные относительно токов ур-ния Максвелла, для самосогласованных полей получают систему линейных ур-ний, определяющих собственные колебания плазмы:

Решение системы (2) существует в случае равенства нулю определителя системы

Решение ур-ния (3) позволяет найти собственные частоты плазмы и дисперсионную зависимость

. Если же решается задача о распространении волн в плазме (задана частота волны), то (2) определяет волновой вектор Л как функцию

. Ур-ние (3) даёт комплексные значения собственных частот, т. е.

, где

- частота собственных колебаний,

- декремент их затухания. Для почти периодич. волн

. Отсюда можно сделать ряд общих выводов относительно поглощающих свойств плазмы, используя лишь общий вид

. Действительно, энергия Q почти периодич. волны, поглощаемая в единицу времени средой, определяется средним по периоду значением от скалярного произведения плотности тока j на вектор электрич. поля волны E, т. е.

где

- антиэрмитова часть тензора Д. п., определяющая поглощение волны средой или её затухание. В связи с малостью затухания эрмитова часть Д. п.

, поэтому найти собственные колебания плазмы можно методом теории возмущений. В нулевом приближении в

подставляется

, а в след. приближении, учитывая ортогональность собственных векторов эрмитовой задачи

, находится декремент затухания с помощью ф-лы

где

- соответствующие собственные векторы. Соотношения (1) - (5) справедливы и для слабонеравновесных функций распределения.

В общем случае при распространении волн большой амплитуды задача о диэлектрич. свойствах плазмы резко осложняется и решается лишь в отд. частных случаях. См. также Волны в плазме.

Литература по диэлектрической постоянной

Знаете ли Вы, в чем фокус эксперимента Майкельсона?

Эксперимент А. Майкельсона, Майкельсона - Морли - действительно является цирковым фокусом, загипнотизировавшим физиков на 120 лет.

Дело в том, что в его постановке и выводах произведена подмена, аналогичная подмене в школьной шуточной задачке на сообразительность, в которой спрашивается:
- Cколько яблок на березе, если на одной ветке их 5, на другой ветке - 10 и так далее
При этом внимание учеников намеренно отвлекается от того основополагающего факта, что на березе яблоки не растут, в принципе.

В эксперименте Майкельсона ставится вопрос о движении эфира относительно покоящегося в лабораторной системе интерферометра. Однако, если мы ищем эфир, как базовую материю, из которой состоит всё вещество интерферометра, лаборатории, да и Земли в целом, то, естественно, эфир тоже будет неподвижен, так как земное вещество есть всего навсего определенным образом структурированный эфир, и никак не может двигаться относительно самого себя.

Удивительно, что этот цирковой трюк овладел на 120 лет умами физиков на полном серьезе, хотя его прототипы есть в сказках-небылицах всех народов всех времен, включая барона Мюнхаузена, вытащившего себя за волосы из болота, и призванных показать детям возможные жульничества и тем защитить их во взрослой жизни. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.