Магнитные свойства вещества

Согласно гипотезе Ампера магнитные свойства вещества, то есть их способность намагничиваться обусловлена движением электронов вокруг ядра атома. Такое движение можно уподобить круговому току. Действительно раз электрон движется вокруг ядра атома (для простоты по круговой орбите), то данное движение можно уподобить витку с током. И поставить данному витку с током в соответствии магнитный момент.

- сила тока

- площадь поверхности на которую опирается замкнутый контур

- нормаль к данной поверхности, причём она вязана с направлением тока правилом правого винта.

Если вращение электрона вокруг ядра происходит с некоторой частотой , то

- заряд электрона.

Данному движению так же можно поставить момент импульса

- линейная скорость движения электрона; - угловая скорость вращения электрона по орбите.

Между моментом импульса и магнитным моментом существует взаимосвязь

Знак минус говорит о том, что магнитный момент и момент импульса направлены в противоположные стороны.

Коэффициент пропорциональности между моментом импульса и магнитным моментом получил название гиромагнитного отношения.

Однако экспериментальные данные показывают что оно близко к величине.

Объяснить данное отличие можно тем что в процессе моделирования не были учтены спиновые моменты импульсов электронов. Электрон вращается не только вокруг ядра атома а так же имеет место вращение электрона вокруг собственной оси. До недавних пор под спином понимался момент импульса электрона обусловленный вращением электрона вокруг собственной оси. В настоящее время у спина существует другое толкование. Спин – это такое же присущее электрону свойство как масса, заряд электрона, с учётом введённого спинового момента импульса, а так же спинового магнитного момента можно установить правильную взаимосвязь между моментом импульса электрона и магнитным моментом электрона.

Суммарный магнитный момент электрона:

- магнитный момент обусловленный движением электрона вокруг ядра;

- магнитный момент обусловленный наличием у электронов спинов.

Суммарный магнитный момент атома может быть представлен как:

- магнитный момент ядра;

- магнитный момент электронов обусловленный вращение электронов вокруг ядра;

- магнитные спиновые моменты электронов.

Учитывая что ядро является нейтральным образованием:

Поэтому основной вклад в магнитный момент атома вносят магнитные моменты электронов и магнитные спиновые моменты электронов.

Дата добавления: 2013-12-12