В природе существуют проводники и диэлектрики. В проводниках электроны свободны и могут спокойно по нему передвигаться – так что полная свобода. В диэлектриках этого нет и все заряды противоположных знаков связаны в атомах или молекулах, так что полная кабала. И ведут себя заряды в проводниках и диэлектриках совершенно по-разному. Если поместить проводник, у которого нет сопротивления, например сверхпроводник, в электрическое поле, то электроны начнут в таком поле ускоряться и скорость их будет всё время увеличиваться. Ясно, что поскольку заряды имеют массу, то двигающиеся заряды будут накапливать кинетическую энергию. Правда, в реальной ситуации нарастание скорости в сверхпроводнике будет происходить до тех пор, пока скорость электронов не достигнет некоторой критической величины и сверхпроводник перейдёт в нормальное состояние.
Если помесить диэлектрик в постоянное электрическое поле, то он также не останется безразличным к этому. Электрическое поле постарается растянуть в разные стороны противоположные по знаку заряды, связанные невидимой пружиной кулоновского притяжения. При этом расстояние между связанными зарядами увеличиться и они поляризуются (т.е. окажутся на противоположных полюсах), превратятся в электрические диполи. Такие диполи характеризуется электрическим дипольным моментом, который равен произведению абсолютной величины одного из зарядов на вектор, длина которого равна расстоянию между зарядами, а направлен он от положительного заряда к отрицательному. Поскольку кулоновская пружина, связывающая заряды, имеет определённую упругость, то для её растяжения электрическое поле потратит определённое количество энергии. Очевидно, что запасённая в поляризованном диполе энергия, будет потенциальной.
Мы указали на коренное отличие поведения в постоянных электрических полях проводников и диэлектриков, заключающееся в том, что в этих полях в них накапливаются различные виды энергии.
Что будет, если проводник поместить в переменное электрическое поле. Ситуация очень проста. Электроны будут осуществлять колебательное движение, подобно тому, как имеющий массу шарик, колеблется под воздействием переменной, действующей на него, силы. Конечно, об образовании каких-либо дипольных моментов при таких колебаниях говорить не приходиться, т.к. нет того противоположного по знаку заряда, с которым колеблющийся электрон смог бы образовать дипольную пару.
При попадании в переменные электрические поля заряды, связанные в диэлектриках, тоже начинают осуществлять вынужденные колебания. При этом в колеблющихся парах зарядов (электрических диполях) будет происходить попеременное превращение потенциальной энергии в кинетическую энергию и наоборот. Максимальная потенциальная энергия у такого колеблющегося диполя будет в том случае, когда расстояние между зарядами будет максимальным, при этом их скорость будет равна нулю. После этого заряды начинают опять сближаться, потенциальная энергия начинает превращаться в кинетическую, которая достигает своего максимального значения, когда заряды пролетают мимо друг друга и расстояние между ними минимально.
Но оказывается, что в том случае, когда частота прикладываемого поля очень высока, то практически нет разницы в поведении проводников и диэлектриков. Это связано с тем, что при очень высоких частотах заряды в обоих случаях, ввиду наличия инерционных свойств, они практически не успевают двигаться за полем.
Это и навело Ландау на мысль полностью отождествить свойства диэлектриков и проводников в переменных полях [1]. Но раз так, то, поскольку в диэлектриках может иметь место поляризация, то значит и в проводниках она должна иметь место. И вот здесь Ландау делает роковую ошибку и вводит поляризацию в проводниках. Как это он делает? Он находит смещение для свободного заряда и затем по совершенно непонятным причинам вставляет его в дипольный момент, полагая, что такая дипольная пара существует и в проводнике. А дальше всё разрастается как снежный ком, и на основании необоснованного с физической точки зрения постулата в электродинамику материальных сред вводиться метафизическое понятие частотной дисперсии диэлектрической проницаемости, что является одним из величайших заблуждений физики 20-го века:
http://fmnauka.narod.ru/Pro2.pdfhttp://fmnauka.narod.ru/Pro1.pdf Большое удивление вызывает тот факт, что физики никак не могут понять столь простые вещи. И здесь возникает очень существенный вопрос. Не могут или не хотят?
http://www.forum.za-nauku.ru/index.php/topic,17.0.htmlЛитература.
1.Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшиц Электродинамика сплошных сред М: Наука, 1959.-529 с.