第四章电磁介质 电介质 ■磁介质(一)—分子电流观点 ■磁介质(二)一磁荷观点阅读 ■两种观点等价性阅读 ■磁介质的磁化规律和机理 导体、电磁介质界面上的边界条件 电磁能
第四章 电磁介质 ◼ 电介质 ◼ 磁介质(一）—分子电流观点 ◼ 磁介质(二）—磁荷观点 阅读 ◼ 两种观点等价性 阅读 ◼ 磁介质的磁化规律和机理 ◼ 导体、电磁介质界面上的边界条件 ◼ 电磁能
本章有机会处理相互作用 场 物质 ■物质与场是物质存在的两种形式 ■物质性质: 非常复杂(只能初步地讨论) ■要特别注意课程中讨论这种问题所加的限制 有作用?=物质固有的电 磁结构 场 物质 自由电荷:宏观移动 有响应? 束缚电荷:极化 磁介质磁化 2005.4 北京大学物理学院王稼军编
2005.4 北京大学物理学院王稼军编 本章有机会处理 场 物质 ◼ 物质与场是物质存在的两种形式 ◼ 物质性质： ◼ 非常复杂（只能初步地讨论） ◼ 要特别注意课程中讨论这种问题所加的限制 相互作用 场 物质 有作用？ 物质固有的电 磁结构 自由电荷：宏观移动 束缚电荷：极化 磁介质磁化
电介质p28342、3、7、9、12、1415 ■物质具有电结构 ■当物质处于静电场中 场对物质的作用:对物质中的带电粒子作用 物质对场的响应:物质中的带电粒子对电场力的作用 的响应 ■导体、半导体和绝缘体有着不同的固有电结构 不同的物质会对电场作出不同的响应,产生不同的后 果 在静电场中具有各自的特性。 导体中存在着大量的自由电子静电平衡 绝缘体中的自由电子非常稀少极化 半导体中的参与导电的粒子数目介于两者之间。 2005.4 北京大学物理学院王稼军编
2005.4 北京大学物理学院王稼军编 电介质 p283 4-2、3、7、9、12、14、15 ◼ 物质具有电结构 ◼ 当物质处于静电场中 ◼ 场对物质的作用：对物质中的带电粒子作用 ◼ 物质对场的响应：物质中的带电粒子对电场力的作用 的响应 ◼ 导体、半导体和绝缘体有着不同的固有电结构 ◼ 不同的物质会对电场作出不同的响应，产生不同的后 果，——在静电场中具有各自的特性。 • 导体中存在着大量的自由电子——静电平衡 • 绝缘体中的自由电子非常稀少——极化 • 半导体中的参与导电的粒子数目介于两者之间
电介质极化的微观机制 无极分子:正负电荷中心完全土土土土 重合(H2、N2) ++++ 微观:电偶极矩卩分子=0,(=0) ■宏观:中性不带电 有极分子:正负电荷中心不重 合(H2O、Hc 时时mh m the (negative) oxgen side to th ■微观:电偶极矩D分子≠0,(≠0 宏观:中性不带电 刁"→ y」≌ 2005.4 北京大学物理学院王稼军编
2005.4 北京大学物理学院王稼军编 电介质极化的微观机制 ◼ 无极分子：正负电荷中心完全 重合(H2、N2 ) ◼ 微观：电偶极矩p分子＝0，(l=0) ◼ 宏观： 中性不带电 ↘ ↗ ↙ → ← ↓ → ↗ ↘ ↙ ↙ ↓ ↙ ↗ ↘ ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ◼有极分子：正负电荷中心不重 合(H2O、Hcl) ◼微观：电偶极矩p分子0，(l 0) ◼宏观：中性不带电
无极分子 有极分子 刁→长 E= 士±士±± ③+ E E。≠0 F 0 ∑P 分子 ≠0 E E ■极化性质位移极化 取向极化 ■后果:出现极化电荷(不能自由移动)→束缚电荷 2005.4 北京大学物理学院王稼军编
2005.4 北京大学物理学院王稼军编 无极分子 有极分子 ◼ 极化性质 位移极化 取向极化 ◼ 后果：出现极化电荷（不能自由移动）→束缚电荷 E0 = 0 ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ± ↘ ↗ ↙ → ← ↓ → ↗ ↘ ↙ ↙ ↓ ↙ ↗ ↘ E0 0 0 分子 p