Двойственности перестановочной принцип - инвариантность однородной системы Максвелла
уравнений относительно замены
, ,
, ,
где -соответственно
напряжённости и индукции электрич. и магн. полей. Отсюда вытекает правило замены
для электрич.
и магн. поляризаций:
, а также для
диэлектрич.
и магн. проницаемостей:
. При наличии
источников возникает асимметрия Д. п. п., связанная с тем, что электрич. зарядам
и токам
сопоставляются нек-рые эфф. магн. заряды
и токи : .
Поскольку, однако, магн. монополи в природе не обнаружены, соответствующие магн.
источники вводятся как совокупность магн. диполей, реализуемых с помощью кольцевых
электрич. токов. Д. п. п. позволяет исходя из одного решения ур-ний Максвелла
получать другое, минуя обращение к самим ур-ниям. Напр., по известному полю
переменного во времени электрич. диполя в однородной среде получается поле магн.
диполя (рамки с током); по известным Френеля формулам для одной поляризации
падающей волны - аналогичные ф-лы для др. поляризации и т. п. Д. п. п. органически
связан с дуальностью тензоров эл--магн. поля в четырёхмерном Минковского
пространстве-времени, поэтому иногда его наз. принципом дуальности. В теории
дифракции Д. п. п. устанавливает связь между эл--магн. полями, дифрагировавшими
на отверстии S, прорезанном в бесконечно тонком идеально проводящем плоском
экране, и на плоской пластине, совпадающей по форме с отверстием S. В
этом случае его часто наз. обобщённым принципом Бабине (см. Бабине теорема)или
просто принципом двойственности. Принцип двойственности позволил, в частности,
развить теорию т. н. плоских дифракц. излучателей, в т. ч. узких щелей в плоском
экране, эквивалентных тонкому электрич. вибратору.
M. А. Миллер, И. Г.
Кондратьев.