电偶极子

两个等量异号点电荷组成的系统
电偶极子(英文名:electric dipole)指的是一对等量、异号的点电荷,当它们之间的距离远小于场点到它们的距离时,这两个点电荷构成的电荷系统叫做电偶极子。[1]
1864年,英国科学家麦克斯韦(J. C. Maxwell)提出了电磁场理论,还预言电磁波的存在。1886年,德国物理学家赫兹以麦克斯韦的电磁场理论为拱顶,设计了一个电磁波发生器,成功证明了电磁波的存在,而实验中产生的高频振荡火花相当于一个振荡电偶极子,也被称为赫兹电偶极子。[5][7][8]而后荷兰物理学家洛伦兹(Lorentz)提出的洛伦兹模型也是经典电偶极子模型。[3]1889年,俄国一所军事学校的教员亚历山大·波波夫在看到赫兹实验的表演,他从实验产生的微弱的火花中看到它实际应用的广阔前景,并于1895年研制了一套可以真正用于通信目的的发射机接收机[9]1914年,荷兰物理学家福克尔(Fokker)确立了转动电偶极子在辐射场中的平均能量的分布律。[4]1916年,为解决电偶极子是如何与场相互作用的问题,物理学家爱因斯坦(Einstein)引入了爱因斯坦自发辐射系数,唯象地解释了原子[a]的吸收和自发辐射,但不能彻底解决问题。[2]
在外场的作用下,正负电中心分离,介质被极化,其中的电子与离子会形成电偶极子[10]电偶极矩是电偶极子的表征[11]通过相应公式可以计算电偶极子的势能电场和辐射。[12][13][14]将电偶极子的概念加以推广,则有电多极子的概念。[15]与电偶极子相关的概念有电介质、电四极子等。[3][6]

定义

一对等量、异号的点电荷,当它们之间的距离远小于场点到它们的距离时,这两个点电荷构成的电荷系统叫做电偶极子。[1]