光速与真空介电常数以及真空磁导率的关系真空介电常数 _小知识

真空介电常数（光速与真空介电常数以资源网及真空磁导率的关系）光速与介电常数以及磁导率的关系
——灵遁者
介电常数和磁导率这两个词，你必定在我的科普书中见过几次了，或者你的老师也提到过。但对于这两个词，其实科普内容或者教科书中都涉及的较少。网络上关于这两个概念的介绍，也不多。但我以为这两个词的概念，很主要。尤其是对于光速而言。
我在第四十四章《爱因斯坦是如何创建狭义和广义相对论的》里有对光速进行过解释。因为光速不变原理是爱氏相对论的基本，所以不得不对这个问题进行深刻探讨。而且大家也知道，光学理论的研讨和发展，对于近代物理的每一次发展，都有很深的影响。所以本章可以看作是对光速的进一步说明和懂得。而要说明清晰光速，光速的实质，离不开我上面提到的这两个概念。

文章插图

这里还是再把四十四章的一个问题，拿出来再问一遍：你如何懂得光速不变原理？
关于光速不变原理的懂得。注意再看一遍：光速不变原理是指真空中的光速对任何视察者来说都是雷同的。不要盯着光速值看，要看基本。
就好比我问你：现在的光速值被认定为299,792,458 米每秒。假如100年后，光速值的测量变为299792458.001米每秒，那么你会说爱氏的相对论是毛病的吗？
很显然就原理所述而言，没有一点缺点，即使100年后光速测量变为299792458.001的时候，爱氏的相对论依然是准确的。因为对于任何观测者而言，光速都是这个值，光速是不变的。光速不变原理就是成立的。很多同窗，一般会被光速值吸引，这是舍本逐末。

文章插图

在第四十四章中，明白说过这样一句话，光速的实质：光速【真空】是一种时空约束态，光速为定值是时空使然。资源网也就是时空告知物资如何活动，这种活动就包括了以多大速度活动。光是物资，自然就服从时空规律。也就是光速资源网的多少与时空性质有直接关系。
更具体的的来说是真空磁导率和真空介电常数，引力场共同决议了光的速度。各位这就是引出了我们要介绍的两个概念了。
先说说磁导率和真空磁导率。磁导率是表征磁介质磁性的物理量。表现在空间或在磁芯空间中的线圈流过电流后，发生磁通的阻力或是其在磁场中导通磁力线的才能。其公式=B/H ，其中H是磁场强度、B是磁感应强度，为介质的磁导率，或称绝对磁导率。通常应用的是磁介质的相对磁导率ur ，其定义为磁导率与真空磁导率0之比，即 ur=/0。相对磁导率ur与磁化率的关系是：ur =1+ xm 。磁导率，相对磁导率ur 和磁化率xm都是描写磁介质磁性的物理量。
而真空磁导率自然是限定了真空条件下的磁导率。真空磁导率是一个常数，也可以定义为一个基本的不变量，是真空中麦克斯韦方程组中涌现的常数之一。在经典力学中，自由空间是电磁理论中的一个概念，对应理论上完善的真空，有时称为“自由空间真空”或“经典真空” 。

文章插图

常用符号0表现，由公式F=0I2h/2a定义，此式是真空中两根通过电流相等的无穷长平行细导线之间相互作用力的公式，式中I是导线中的电流强度，a是平行导线的间距，F是长度为h的导线所受到的力，而称0为真空磁导率，其值为0=410-7牛顿/安培2，或者0=410-7特斯拉米/安培，或者0 = 410-7 亨利/米。在高斯单位制（CGS）中，真空磁导率为无量纲的数，其值为1 。
真空磁导率0和真空电容率
【光速与真空介电常数以及真空磁导率的关系真空介电常数】

文章插图

以及光速 c的关系为：

文章插图

无穷长载流直导线外距离导线r处：

文章插图

。
其中，

文章插图

为真空磁导率。r为该点到直导线距离。
我们先不剖析，先接续介绍关于真空介电常数的概念。介质在外加电场时会发生感应电荷而减弱电场，介质中的电场减小与原外加电场（真空中）的比值即为相对介电常数(relative permittivity或dielectric constant)，又称诱电率，与频率相干。如果有高介电常数的材质放在电场中，电场的强度会在电介质内有可观的降低。幻想导体的相对介电常数为无限大。依据物资的介电常数可以判别高分子材质的极性大小。通常，相对介电常数大于3.6的物资为极性物资；相对介电常数在2.8~3.6规模内的物资为弱极性物资；相对介电常数小于2.8为非极性物资。