18/11/08 01:11:05.18 .net
さて、電荷がない場合の電磁方程式の第3式と第4式は
rotH = ε0∂E/∂t
rotE = -μ0∂H/∂t
この2式から1つの波動方程式が記述でき、ここから電磁波の速度が得られて
それを光速としています。
この光速は誘電率と透磁率からなり、
光速と透磁率を勝手に決めれば誘電率も自動的に決まるので
誘電率はないも等しい。そう、誘電率はないのと同じです。
ちなみに光速を勝手に決めるといっても、実質的な長さは変えようがない。
1秒間に地球を7周ちょっと回るという長さは変わらない。
その長さの単位を勝手に決められるだけです。
本題に帰ると、上の電磁方程式の第3式のEは電荷が作るものではないので、
その誘電率はクーロンの法則のものと同一である必然性はどこにもありません。
Bが交流電流によって作られるのならば、Eはその変動によって作られるものだからです。
そこにクーロンの法則が入り込む余地はないのです。分かりますか?
第3式が満たすべき条件はdivrot=0つまりdivE=0ですが、このEはBによって
作られるものであり、逆二乗則由来のdivD=ρつまりdivE=0とはまったく別ものです。
この2つの別物を一緒に表現してしまっているのが今の電磁方程式なのです。
電磁波のEについても、電荷のない場合の逆二乗則divE=0が
同じ形で成り立つという想定に基づいています。
ここで重要なのは、divE=0であれば誘電率は単なる比例乗数であって何でもよいということです。
右辺が0なので、誘電率は何でもいいのです。つまり、
クーロンの法則での誘電率でなくとも構わないということなのです。
分かりますか?