Лабораторная работа №4

«Измерение магнитной восприимчивости образцов горных пород»

Цель работы. Освоение метода измерения магнитной восприимчивости и методики работы с прибором «ПИМВ».

Краткая теория.

Отношение магнитной восприимчивости к плотности горных пород называется удельной магнитной восприимчивостью , т.е.

(1)

Намагниченность горных пород обусловлена суммой элементарных магнитных моментов ее электронов, атомов и доменов.

Движение каждого электрона по орбите можно рассматривать как кольцевые элементарные токи, которые создают , ориентированные перпендикулярно к плоскости кольцевого тока. Произведение величины тока на площадь кольца называется магнитным моментом электрона. Он постоянен и равен 9,28·10^-24 Дж/т.

Если все компенсируют друг друга, то при атом не намагничен, . Горные породы, состоящие из таких атомов, называются диамагнитными.

Если внести в магнитное поле с напряженностью любое вещество, то под действием данного поля электронные орбиты атомов этого вещества сместятся; у пара- и ферромагнетиков электронные орбиты атомов вытянутся в направлении вектора , а у диамагнетиков – в противоположную сторону, т.е. вещество намагнитится, .

При снятии магнитного поля пара- и ферромагнетики становятся намагниченными в направлении внешнего поля .

В зависимости от степени намагниченности горные породы подразделяются на диамагнетики, у которых ед. СИ (апатит, плагиоклаз, вода, уголь, галит, кальцит, кварц), парамагнетики с ед. СИ (воздух, доломит, пироксен, хромит) и ферромагнетики ед. СИ (γ-гематит, лимонит, магнетит, пирротин).

Сильная намагниченность ферромагнетиков объясняется наличием у них доменов – объемных образований с большими собственными магнитными моментами.

Внутреннее магнитное поле в веществе накладывается на внешнее (намагничивающее поле) и напряженность суммарного поля(внешнего и внутреннего) называется магнитной индукцией .

(2)

где - намагниченность вещества, является функцией от ;

- магнитная проницаемость вакуума Гн/м.

Для парамагнетиков существует линейная зависимость намагниченности от в широком диапазоне , т.е.

(3)

а для магнитной проницаемости существует зависимость

(4)

Дата добавления: 2015-07-02