Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Диа- и парамагнетизм





Всякое вещество является магнетиком, т.е. оно способно под дейст­вием магнитного поля приобретать магнитный момент (намагничиваться). Для понимания механизма этого явления необходимо рассмотреть действие маг­нитного поля на движущиеся в атоме электроны.

Рис. 57 Ради простоты предположим, что элек­трон в атоме движется по круговой орбите. Если орбита электрона ориентирована отно­сительно вектора произвольным образом, составляя с ним угол а (рис. 57), то можно доказать, что она приходит в такое движе­ние вокруг В, при котором вектор магнит­ ного момента Рш, сохраняя постоянным угол а, вращается вокруг направления В с некоторой угловой скоростью. Та­кое движение в механике называется прецессией. Прецессию вокруг вертикальной оси, проходящей через точку опоры, совершает, например, диск волчка при замедлении движения. Таким образом, электронные орбиты атома под действием магнитного по­ля совершают прецессионное движение, которое эквивалентно круговому току. Так как этот микроток индуцирован внешним магнитным полем, то, согласно правилу Ленца, у атома появляется

составляющая магнитного поля, направленная противоположно внешнему полю. Наведенные составляющие магнитных полей атомов (молекул) складываются и образуют собственное магнитное поле вещества, ослабляющее внешнее магнитное поле. Этот эффект получил назва­ние диамагнитного эффекта, а вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле против направления поля, называются диамагне-тиками.

В отсутствие внешнего магнитного поля диамагнетик ненамагничен, по­скольку в данном случае магнитные моменты электронов взаимно компенси­руются, и суммарный магнитный момент атома (он равен векторной сумме ор­битальных и спиновых магнитных моментов, составляющих атом электронов) равен нулю. К диамагнетикам относятся многие металлы (например, Bi, Ag, Au, Си), большинство органических соединений, смолы, углерод и т.д.

Так как диамагнитный эффект обусловлен действием внешнего магнитно­го поля на электроны атомов вещества, то диамагнетизм свойственен всем ве­ществам. Однако наряду с диамагнитными веществами существуют и пара­магнитные вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению поля.



У парамагнитных веществ при отсутствии внешнего магнитного поля маг­нитные моменты электронов не компенсируют друг друга, и атомы (молекулы) парамагнетиков всегда обладают магнитным моментом. Однако вследствие те­плового движения молекул их магнитные моменты ориентированы беспоря­дочно, поэтому парамагнитные вещества магнитными свойствами не обладают.

При внесении парамагнетика во внешнее магнитное поле устанавливается пре­имущественная ориентация магнитных моментов атомов по полю (полной ори­ентации препятствует тепловое движение атомов). Таким образом, парамагне­тик намагничивается, создавая собственное магнитное поле, совпадающее по направлению с внешним полем и усиливающее его. Этот эффект называется парамагнитным. При ослаблении внешнего магнитного поля до нуля ориентация магнитных моментов вследствие теплового движения нарушается, и парамагнетик размагничивается. К парамагнетикам относятся редкоземель­ные элементы, Pt, A1 и т.д. Диамагнитный эффект наблюдается и в парамагне­тиках, но он значительно слабее парамагнитного и поэтому остается незамет­ным.

Подводя итог качественному рассмотрению диа- и парамагнетизма, еще раз отметим, что атомы всех веществ являются носителями диамагнитных свойств. Если магнитный момент атомов велик, то парамагнитные свойства преобладают над диамагнитными и вещество является парамагнетиком; если магнитный момент атомов мал, то преобладают диамагнитные свойства и ве­щество является диамагнетиком.

 





Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 346; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.001 сек.