誘電率 と 透磁率
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2013.02.26


  電荷量 を持つ質点から 離れた真空中の空点には、 等しい大きさの電場が生じています。 その電場の大きさを とすると、 は次の式で表されます。
     
  は 半径 の球の面積です。 は定数です。 この定数の逆数は「 真空誘電率 」と言われます。 C は光の速さです。
     

  絶縁体に電圧をかけると、 分子内で分極が起こり、 電気が溜まります。 この分極の強弱を示すのが 物質の「 誘電率 」です。 誘電率により、 どの程度の電気を溜められるのか解ります。 一般的には、「 真空誘電率 」に対する「 比誘電率 」が用いられます。



  ビオサバールの法則より、 速さ で移動している電荷量 を持つ質点から 離れた真空中の空点には等しい大きさの磁場が生じています。 電束密度の大きさを とすると、 は次の式で表されます。
    
は定数です。 この定数は「 真空誘磁率 」と言われます。
     

  物質の「 透磁率 」とは、 材料の磁束の通りやすさ( 磁化のしやすさ ) を示します。 一般的には、「 真空透磁率 」に対する「 比透磁率 」が用いられます。



( 問 題 )
   水の「 比誘電率 」は で、「 比透磁率 」は である。
    (1) 水中での光の速さの真空での光の速さに対する比はいくらか?
    (2) 真空から水面に光が斜めに入ったときの屈折率はいくらになるか?


( 解 答 )
  (1) 水中での光の速さは次の式で与えられる。
         
      真空中での光の速さは だから、 答えは になる。

  (2) 屈折率は次の式で与えられる。
        


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