ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Атомный диамагнетизм
(диамагнетизм связанных электронов)
Во внешнем магнитном поле в каждом атоме диамагнетика индуцируется магнитный момент,
направленный против поля. Индуцированные магнитные моменты обусловлены изменением угловой
скорости обращения электронов. Рассмотрим одну из электронных орбит.
В отсутствие магнитного поля на электрон действует кулоновская сила, играющая роль центростре-
мительной силы. По второму закону Ньютона
,
2
0эл
rmF ω= ,
где m – масса электрона;
2
0
ω – угловая скорость обращения электрона; r – радиус орбиты.
При наличии магнитного поля на электрон действует еще сила Лоренца. Если магнитное поле пер-
пендикулярно к плоскости электронной орбиты и направлено так, как на рис. 18 (за чертеж), то элек-
трическая сила и сила Лоренца противоположны друг другу.
Модуль центростремительной силы равен
Лэл
FF
−
и, следовательно,
rmFF
2
1Лэл
ω=−
.
Радиус электронной орбиты при этом не изменяется (объяснение этому факту дает квантовая меха-
ника). Так как величина центростремительной силы уменьшается, то уменьшается и угловая скорость
обращения электрона: ω
1
< ω
0
.
Уменьшение угловой скорости эквивалентно возникновению дополнительного кругового тока ∆i,
направленного против электронного орбитального тока.
Ток ∆i создает дополнительный магнитный момент
mS
р
r
∆
, направленный против внешнего поля.
Если магнитное поле направлено так, как на рис. 19 (к нам),
то сила Лоренца и кулоновская сила направлены в одну сторону и
угловая скорость обращения
электрона возрастает:
.
02
ω
ω
Возрастание угловой скорости эквивалентно возникновению
дополнительного кругового тока ∆i, совпадающего с орбитальным
электронным током. Этот ток
создает магнитный момент
mS
р
r
∆
,
направленный опять-таки против внешнего магнитного поля.
Рис. 18
∆i
i
υ
v
Л
F
r
эл
F
r
0
В
r
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- …
- следующая ›
- последняя »
