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、 は位置  における電荷密度で、添字  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:

 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  は

で与えられる。 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φmonopole の空間についての2階微分で表される。

　（横型）
　（縦型）

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。

参考文献

 『物理学辞典』 培風館、1984年

関連項目
 単極子
 双極子
 
 四重極磁石

電磁気学
音響工学
テンソル