Магнитные моменты атомов

Для объяснения магнитных явлений в веществе рассматривают движение электронов в атоме согласно классической механике. Электрон вращается вокруг ядра по круговой орбите.

	Электрон, движущийся по орбите эквивалентен круговому току и обладает поэтому орбитальным магнитным моментом и модулем , так как - сила тока. - частота вращения электрона, - площадь орбиты. Теперь .
Рис.1.

Направление определяют по правилу буравчика.

Кроме орбитального магнитного момента электрон обладает собственным магнитным моментом – спином . Спин имеет квантовую природу и не имеет аналогов в классике. Общий магнитный момент атома или молекулы равен векторной сумме магнитных моментов (орбитальных и спиновых) входящих в атом электронов

.

Магнитный момент ядра атома в 1000 раз меньше магнитных моментов электронов и они не учитываются.

При попадании вещества в магнитное поле оно намагничивается. Для количественного описания намагничивания вводят векторную величину - намагниченность.

Вектором намагничивания данного вещества называется физическая величина, численно равная магнитному моменту единицы объема

,

- магнитный момент магнетика, равный векторной сумме магнитных моментов отдельных молекул. - измеряется в А/м, - объем магнетика..

Магнитное поле в веществе складывается из двух полей: внешнего поля, создаваемого током, и поля создаваемого намагниченным веществом. Вектор магнитной индукции результирующего поля в магнетике равен векторной сумме магнитных индукций внешнего поля , поля образованного намагничивающим током в вакууме и поля микротоков ,

(1)

,

.

Магнитное поле макротока описывается вектором напряженности .

Опыт показывает, что при небольших величина вектора намагничивания в изотропных средах пропорциональна напряженности поля , вызывающего намагничение

,

- магнитная восприимчивость вещества (безразмерная величина).

,

- безразмерная величина представляет собой магнитную проницаемость вещества.

В зависимости от знака и величины восприимчивости все магнетики делятся на три группы:

- диамагнетики ,

- парамагнетики ,

- ферромагнетики .

Дата добавления: 2014-01-04