四極子

四極子（しきょくし、）または四重極とは、モーメントが等しい双極子が、2個逆向きに接近して並んでいるような単極子の分布をいう。単極子を正方形状に配置したものと、直線状に配置したものがあり、それぞれ横型、縦型と呼び分けられる。
また、有限の大きさの電荷分布が作る場をしたときにも現れる。
電荷の分布を電気四極子、磁荷の分布を磁気四極子という。電磁気学においては単に四極子といえば、電気四極子を指すことが多い。
電気四極子モーメントは2階の対称テンソルであり、以下のように定義される
ここで、formula_2 は位置 formula_3 における電荷密度で、添字 formula_4 である。直積を用いると
あるいはトレースなしのテンソルとして以下のように定義される:
formula_7 はクロネッカーのデルタである。
電気四極子モーメントによる電位 formula_8 は
で与えられる。formula_10 は 誘電率 である。
一般に四極子のポテンシャル"φ"は単極子のそれ"φ"monopole の空間についての2階微分で表される。
また、音響学においても用いられ、音源の一種として扱われる。