真空中では磁束密度B,電場Eの間には,真空の誘電率および透磁率をそれぞれε0,μ0,時間をtで表すと,の関係がある(マクスウェルの方程式)。したがって,電場および磁場のエネルギー密度,の時間変化は,
と表される。とすると,Sの発散,すなわちdivSは,電磁場のエネルギーの減少-∂u/∂tを表していることになる。ガウスの定理を使うと,となるから(SnはS上でのSの法線成分),ある曲面Sにかこまれた体積V中のエネルギーの減少-∂u/∂tは,この体積の表面上でのSnの積分に等しくなる。この意味でSはエネルギーの流れを表しており,このSをポインティングベクトルと呼ぶ。イギリスの物理学者ポインティングJohn Henry Poynting(1852-1914)によって導入されたことからこの名がある。
執筆者:清水 忠雄
出典 株式会社平凡社「改訂新版 世界大百科事典」改訂新版 世界大百科事典について 情報
…これは,単位時間に単位面積を通過する光子数にhνを乗じたものに等しい。またS=E×Hで定義されるベクトルSをポインティングベクトルといい,Sの方向が光の進行方向,その大きさが光の強度を与える。透磁率と誘電率とがμとεとである物質中では,放射インピーダンスは光の速さはとなるが,光の振動数はきわめて大きいので,通常の物質ではμ=μ0としてよく,と表せる(ただし,この場合εは光の振動数に依存すると考えなければならない)。…
※「ポインティングベクトル」について言及している用語解説の一部を掲載しています。
出典|株式会社平凡社「世界大百科事典(旧版)」
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