Магнитное поле в веществе

Содержание

Слайд 2

Орбитальные моменты электрона Орбитальный магнитный момент электрона: (1) (3) где –

Орбитальные моменты электрона


Орбитальный магнитный момент электрона:
(1)
(3)

где – I -сила

тока, v - частота вращения электрона по орбите, S – площадь орбиты.
Орбитальный механический момент электрона:
Le = m⋅v⋅r =2⋅m ⋅v⋅S, (2)

где g - гиромагнитное отношение орбитальных моментов
(4)

Слайд 3

Спиновый магнитный момент электрона Собственный (спиновый) магнитный момент: (1) (2) где

Спиновый магнитный момент электрона


Собственный (спиновый) магнитный момент:
(1)
(2)

где gs - гиромагнитное отношение

спиновых моментов;
Les -собственный механический момент импульса (спин)
Проекция собственного магнитного момента
на направление вектора магнитной индукции В :

где - штрихованная постоянная Планка,
- магнетон Бора,

Магнетон Бора является единицей магнитного момента электрона

Слайд 4

Магнитные моменты атома и электрона Магнитный момент электрона: (1) (2) где

Магнитные моменты атома и электрона

Магнитный момент электрона:


(1)
(2)

где Z

– число электронов в атоме, равное порядковому номеру элемента в системе Менделеева.

где - орбитальный магнитный момент;
-собственный (спиновый) магнитный момент

Магнитный момент атома

Слайд 5

Магнитное поле в веществе. Намагниченность. Намагниченность J - количественная характеристика намагниченного

Магнитное поле в веществе. Намагниченность.

Намагниченность J - количественная характеристика

намагниченного состояния вещества, определяется магнитным моментом единицы объема магнетика:
где Pmi – магнитный момент i-го атома (молекулы) из общего числа n атомов (молекул), содержащихся в объеме V.

Магнитное поле в веществе

где - магнитная индукция внешнего поля;
- магнитная индукция поля, создаваемого намагниченным веществом
(1)
(2)

Слайд 6

Магнитное поле в веществе (4) (3) (2) В0 = μ0Н, (1)

Магнитное поле в веществе

(4)
(3)
(2)

В0 = μ0Н, (1)
где Н-

вектор напряженности магнитного поля.
Слайд 7

Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость вещества. где χ- безразмерная величина, магнитная

Магнитная восприимчивость и магнитная проницаемость вещества.

где χ- безразмерная величина, магнитная

восприимчивость вещества.

- магнитная проницаемость вещества, физическая величина, показывающая, во сколько раз магнитная индукция в веществе отличается от магнитной индукции внешнего поля в вакууме.
(1)
(2)
(3)
(4)

Слайд 8

Диамагнетики Диамагнетики - вещества, которые намагничиваются во внешнем магнитном поле в

Диамагнетики


Диамагнетики - вещества, которые намагничиваются во внешнем магнитном

поле в направлении, противоположном направлению вектора магнитной индукции поля. При этом собственный вектор магнитной индукции диамагнетика значительно меньше по модулю вектора индукции внешнего магнитно поля.

Для диамагнетиков χ< 0, , μ.

К диамагнетикам относятся инертные газы, висмут, цинк, медь, золото, кремний, большинство органических соединений.

Слайд 9

Парамагнетики Парамагнетики – вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению

Парамагнетики

Парамагнетики – вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению

поля.

Для парамагнетика χ > 0,
Например, для золота μ=0,999961

К парамагнетикам относятся многие щелочные и переходные металлы, их сплавы и оксиды.

Слайд 10

Ферромагнетики Ферромагнетиками называются твердые вещества, обладающие при не слишком высоких температурах

Ферромагнетики


Ферромагнетиками называются твердые вещества, обладающие при не слишком

высоких температурах самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий – магнитного поля, деформации, изменения температуры.
В ферромагнетиках вектор индукции собственного магнитного поля сонаправлен с вектором магнитной индукции внешнего поля и существенно превышает последний по модулю:

Для ферромагнетика χ > 0,

К ферромагнетикам относятся железо, кобальт, никель, ряд сплавов, ферриты

Слайд 11

Природа магнитных свойств вещества Гипотеза Ампера: все вещества, помещенные в магнитное

Природа магнитных свойств вещества

Гипотеза Ампера: все вещества, помещенные в магнитное

поле, намагничиваются, поскольку в любом теле существуют микроскопические токи, обусловленные движением электронов и атомов в молекулах.

Диамагнетизм вещества представляет собой индукционный эффект, обусловленный индуцированными магнитным полем орбитальными токами в атомах или молекулах. Диамагнетизм - общее свойство всех веществ, но наиболее он проявляется в тех веществах, где атомы или молекулы не обладают собственным магнитным моментом.
Парамагнетизм и ферромагнетизм связаны с наличием у электронов собственных, не связанных с их орбитальным движением магнитных моментов.