Составители:
Рубрика:
Отсюда имеем
π
ππ
π
r
2
ν = nћ/(2m).
Поэтому для магнитного орбитального момента электрона можно записать
n
m2
en
p
0
!
"
!
=
==
=
Наименьшее возможное значение магнитного орбитального момента атома с одним электро-
ном будет при
n
= 1 (электрон движется по первой орбите). Этот элементарный
магнитный
момент называется м агнетоном Бора
µ
Б
(
µ
Б
≈
9,27
⋅
10
-24
А
⋅
м
2
)
Таким образом, абсолютное значение орбитального магнитного момента
р
0
зависит от со-
стояния электрона в атоме и имеет порядок значения магнетона Бора μб
. Магнетон Бора μ
Б
-
принятая в атомной физике единица измерения магнитных моментов.
Электрон также обладает собственным механическим моментом -спином
S
L
!
и связанным с
ним собственным (спиновым) магнитным моментом
S
p
!
, являющимися такими же неотъем-
лемыми свойствами электрона, как его масса и электрический заряд. Собственный магнит-
ный момент
S
p
!
имеет квантовую природу, по значению он равен μ
Б
.
Так как ядерный магнитный момент
S
p
!
, присущий атомному ядр у, либо очень мал, либо ра-
вен нулю, можно считать, что магнитный момент молекулы
∑
∑∑
∑∑
∑∑
∑
+
++
+=
==
=
S0МОЛ
ppp
!!!
где суммирование берется по всем электронам молекулы. Каждому магнитному моменту мо-
лекулы соответствует элементарный круговой (молекулярный) ток, создающий в окружаю-
щем пространстве магнитное поле. У большинства магнетиков в отсутствие внешнего маг-
нитного поля магнитные моменты молекул из-за хаотической ориентировки, обусловленной
тепловым движением, компенсируют друг друга. Молекулярные токи тоже беспорядочно
ориентированы, поэтому обусловленное ими результирующее магнитное поле равно нулю:
вещество не намагничено. (Это относится и к тем магнетикам, молекулы которых при отсут-
ствии внешнего магнитного поля не имеют магнитных моментов.)
При наличии внешнего магнитного поля
0
B
!
магнитные моменты молекул приобретают пре-
имущественную ориентацию в одном направлении, и вещество намагничивается. Иначе го-
воря, в этом случае магнитные поля отдельных молекулярных токов уже не компенсируют
одно другое и возникает поле
B
′
′′
′
!
, которое накладывается на поле
0
B
!
. В результате магнит-
ное поле в веществе представляется в виде суммы:
BBB
0
′
′′
′
+
++
+=
==
=
!!!
(1)
Здесь под
0
B
!
и
B
′
′′
′
!
подразумеваются макроскопические поля, усредненные по физически
бесконечно малому объему.
Степень намагничивания вещества характеризуется величиной, называемой намагниченно-
стью
j
!
. Намагниченность
J
!
- векторная величина, равная магнитному моменту единицы
объема вещества:
∑
∑∑
∑
∆
∆∆
∆
=
==
=
МОЛ
p
V
1
J
!
!
(2)
где
МОЛ
p
!
- магнитный момент отдельной молекулы;
∆
V - физически бесконечно малый объ-
ем в окрестности данной точки.
Суммирование берется по всем молекулам в объеме
∆
V. В СИ намагниченность измеряется в
амперах на метр (А/м).
Намагниченность
J
!
принято связывать не с магнитной индукцией
B
!
, а с напряженностью
H
#
.
Полагают, что в каждой точке магнетика
Отсюда имеем πr2ν = nћ/(2m). Поэтому для магнитного орбитального момента электрона можно записать ! en" ! p0 = n 2m Наименьшее возможное значение магнитного орбитального момента атома с одним электро- ном будет при n = 1 (электрон движется по первой орбите). Этот элементарный магнитный момент называется магнетоном Бора µБ (µБ ≈9,27⋅10-24 А⋅м2) Таким образом, абсолютное значение орбитального магнитного момента р0 зависит от со- стояния электрона в атоме и имеет порядок значения магнетона Бора μб . Магнетон Бора μБ - принятая в атомной физике единица измерения магнитных моментов. ! Электрон также обладает собственным механическим моментом -спином LS и связанным с ! ним собственным (спиновым) магнитным моментом p S , являющимися такими же неотъем- лемыми свойствами электрона, как его масса и электрический заряд. Собственный магнит- ! ный момент p S имеет квантовую природу, по значению он равен μБ. ! Так как ядерный магнитный момент p S , присущий атомному ядру, либо очень мал, либо ра- вен нулю, можно считать, что магнитный момент молекулы ! ! ! p МОЛ = ∑p 0 + ∑ pS где суммирование берется по всем электронам молекулы. Каждому магнитному моменту мо- лекулы соответствует элементарный круговой (молекулярный) ток, создающий в окружаю- щем пространстве магнитное поле. У большинства магнетиков в отсутствие внешнего маг- нитного поля магнитные моменты молекул из-за хаотической ориентировки, обусловленной тепловым движением, компенсируют друг друга. Молекулярные токи тоже беспорядочно ориентированы, поэтому обусловленное ими результирующее магнитное поле равно нулю: вещество не намагничено. (Это относится и к тем магнетикам, молекулы которых при отсут- ствии внешнего магнитного поля не имеют магнитных моментов.) ! При наличии внешнего магнитного поля B0 магнитные моменты молекул приобретают пре- имущественную ориентацию в одном направлении, и вещество намагничивается. Иначе го- воря, в этом случае магнитные поля отдельных молекулярных токов уже не компенсируют ! ! одно другое и возникает поле B ′ , которое накладывается на поле B0 . В результате магнит- ное поле в веществе представляется в виде суммы: ! ! ! B = B0 + B ′ (1) ! ! Здесь под B0 и B ′ подразумеваются макроскопические поля, усредненные по физически бесконечно малому объему. Степень намагничивания вещества характеризуется величиной, называемой намагниченно- ! ! стью j . Намагниченность J - векторная величина, равная магнитному моменту единицы объема вещества: ! 1 ! J = ∆V ∑ p МОЛ (2) ! где p МОЛ - магнитный момент отдельной молекулы; ∆V - физически бесконечно малый объ- ем в окрестности данной точки. Суммирование берется по всем молекулам в объеме ∆V. В СИ намагниченность измеряется в амперах на метр (А/м). ! ! Намагниченность # J принято связывать не с магнитной индукцией B , а с напряженностью H. Полагают, что в каждой точке магнетика