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前面研究了麦克斯韦方程组及其与有磁荷存在时的麦克斯韦方程组的相互关系，这是我们求解电磁问题的基本理论。但是，在实际问题的研究中，仅有麦克斯韦方程组是远不能解决问题的，还必须知道电磁波传输媒质的电磁特性及其有关的边界条件。
本节首先介绍媒质的电磁特性。在电磁场中，描述媒质电磁特性的方程也被称为媒质的本构方程。在自由空间中，描述媒质电磁特性的本构方程为
式中， ε 0 、 μ 0 分别为自由空间的电容率（或介电常数）和磁导率。
就线性各向同性媒质而言，在电磁场的作用下，媒质内部的电荷运动及其电磁相互作用会导致媒质的极化、磁化与宏观上传导电流的产生。这些参量分别用极化强度矢量 P 、磁化强度矢量 M 及传导电流密度矢量 J 来描述。从物理上讲，极化强度矢量 P 是媒质中单位体积内电偶极矩的统计平均值，表明了媒质中电荷运动所形成的杂乱无章的电偶极矩在电场力的作用下趋于电场方向的程度。磁化强度矢量 M 是媒质中单位体积中磁偶极矩的统计平均值，表明了媒质中电荷运动所形成的杂乱无章的磁偶极矩在磁场力的作用下趋于磁场方向的程度。由于媒质与电磁场的相互作用，电位移矢量、磁感应强度与电场和磁场的关系变为
式（2-33）、式（2-34）是从麦克斯韦方程组得到的，是对任何介质都适用的定义式。对线性各向同性媒质而言，式（2-33）、式（2-34）可简化为
在式（2-35）、式（2-36）中， ε r 、 μ r 分别为媒质的相对介电常数与相对磁导率。
在导电媒质中，有少量的自由电子存在，这些电子在电场的作用下会发生定向移动，形成宏观电流。可以证明这一电流与媒质中的电场成正比，即
式中， σ 表示材料的电导率。式（2-37）也被称为欧姆定律的微分形式。以上各式是各向同性媒质中的本构关系。