Электродинамика сплошных сред | это... Что такое Электродинамика сплошных сред? (original) (raw)

**Электродинамика сплошных сред
Электродинамика сплошных сред
Основные понятия Поляризация диэлектриков Теорема Гаусса Электрический дипольный момент Электрический заряд Электрическая индукция Электрическое поле Электростатический потенциал Вещества Диэлектрик Магнитные материалы Ферромагнетики Антиферромагнетикиферримагнетики, Электродинамика Векторный потенциал Диполь Потенциалы Лиенара — Вихерта Сила Лоренца Ток смещения Униполярная индукция Уравнения Максвелла Электрический ток Электродвижущая сила Электромагнитная индукция Электромагнитное излучение Электромагнитное поле Эффекты Скин-эффект Законы Кирхгофа Индуктивность Радиоволновод Резонатор Электрическая ёмкость Электрическая проводимость Электрическое сопротивление Электрический импеданс Ковариантная формулировка Тензор электромагнитного поля Тензор энергии-импульса 4-ток · 4-потенциал
См. также: Портал:Физика

Электродина́мика сплошны́х сред — раздел физики сплошных сред, в котором изучаются электрические, магнитные и оптические свойства сплошной среды. Если среда представляет собой частично или полностью ионизованный газ, то более употребителен термин физика плазмы.

Содержание

1 Электромагнитные характеристики сплошной среды
2 Электро- и магнитооптические явления
3 См. также
4 Литература

Электромагнитные характеристики сплошной среды

Электрические и магнитные свойства сплошной среды описываются тензором диэлектрической проницаемости $\!\,\epsilon_{ij}$ , тензором магнитной проницаемости $\!\,\mu_{ij}$ и тензором удельной проводимости $\!\,\sigma_{ij}$ среды, причём все эти величины могут зависеть от координат и от времени.

Для стационарных явлений, тензоры диэлектрической и магнитной проницаемости влияют на вид линий напряжённости электрического и магнитного полей в среде, а тензор удельной проводимости — на направление течения тока под действием внешних сил (см. закон Ома).

При рассмотрении нестационарных явлений полезно вместо $\!\,\epsilon_{ij}(t)$ , $\!\,\mu_{ij}(t)$ и $\!\,\sigma_{ij}(t)$ ввести их фурье-образы $\!\,\epsilon_{ij}(\omega)$ , $\!\,\mu_{ij}(\omega)$ и $\!\,\sigma_{ij}(\omega)$ . Именно эти характеристики среды будут «чувствоваться» плоской электромагнитной волной с частотой $\!\,\omega$ , распространяющейся в среде.

Электро- и магнитооптические явления

Как правило, величины $\!\,\epsilon_{ij}(t)$ , $\!\,\mu_{ij}(t)$ и $\!\,\sigma_{ij}(t)$ имеют несимметричный профиль в зависимости от времени. Это приводит к тому, что их фурье-образы становятся комплексными величинами. Физически это приводит к тому, что электромагнитная волна, распространяющаяся в среде, экспоненциально затухает.

Все описанные выше тензоры могут изменяться под действием внешних электрических и магнитных полей, что приводит к разнообразным электрооптическим и магнитооптическим эффектам.

Например, некоторые изотропные среды (ферромагнетики, плазма) при наложении внешнего магнитного поля ведут себя анизотропно — появляются недиагональные компоненты тензоров магнитной и диэлектрической проницаемости. При продольном распространении электромагнитной волны, когда направление распространения волны параллельно направлению магнитных силовых линий внешнего поля, наблюдается эффект Фарадея. Он заключается в том, что электромагнитные волны с правой и левой круговой поляризацией распространяются в среде с разной скоростью. Как результат, в случае линейно поляризованной распространяющейся волны, которая может быть представлена суперпозицией двух волн с круговой поляризацией противоположного направления вращения, плоскость поляризации волны вращается по мере распространения в среде.

Другой широко известный эффект, также связанный с появлением недиагональных элементов тензора, заключается в возникновении двойного лучепреломления среды при наложении постоянного электрического поля и носит название эффекта Керра.

См. также

Литература

Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. Электродинамика сплошных сред. — («Теоретическая физика», том VIII).