Permittivité du vide

Historiquement, la permittivité du vide ε₀ a été introduite en électrostatique dans la loi de Coulomb, alors que la constante magnétique μ₀ a été introduite en magnétostatique dans le théorème d'Ampère. Les équations établies par Maxwell ont fait apparaître une vitesse de propagation des ondes électromagnétiques ${\displaystyle c={\frac {1}{\sqrt {\varepsilon _{0}\ \mu _{0}}}}}$.

Aujourd'hui on inverse cette formule en postulant constante la vitesse c des ondes électromagnétiques (vitesse de la lumière). Dans le Système international d'unités, on définit le mètre en imposant c = 299 792 458 m s⁻¹. Avant la nouvelle définition de l'ampère en 2019, on imposait μ₀ = 4π × 10⁻⁷ kg m A⁻² s⁻². Avec la nouvelle définition, où c'est la valeur de la charge électrique qui est imposée (e = 1,602 176 634 × 10⁻¹⁹ A s), cette valeur de la perméabilité magnétique du vide n'est plus donnée qu'avec une incertitude-type relative de 1,5 × 10⁻¹⁰[1]. La constante diélectrique reste définie par :

${\displaystyle \varepsilon _{0}={\frac {1}{\mu _{0}\ c^{2}}}\approx }$ 8,854 187 812 8(13) × 10⁻¹² A² s⁴ kg⁻¹ m⁻³.

Une unité dérivée équivalente et usuelle est le F m⁻¹. On approche aussi souvent ε₀ au millième près par ${\displaystyle {\frac {1}{36\,\pi }}10^{-9}\;{\rm {F/m}}}$.

Eugène Hecht, dans son livre Optique, nous donne cette interprétation : « De façon conceptuelle, la permittivité représente donc le comportement électrique du milieu. C'est, en un sens, une mesure du degré auquel le matériel est sensible au champ électrique dans lequel il se trouve »[2].

${\displaystyle \varepsilon _{0}}$ peut ainsi être vu comme la réponse du vide en présence d'un champ électrique.