23. Магнитомеханические явления.
Магнитный момент создаваемого эл-ном тока(вращение можно принять как ток) равен Pm = IS (S - площадь орбиты) Pm = eVr/2; Момент обусловлен движением эл-на по орбите, вледствие чего назыв. орбитальным моментом эл-на. Направление вектора Pm образует с направлением движения эл-на левовинтовую систему. Движущийся по орбите электрон обладает моментом импульса M = mVr. Вектром М назыв. орбитальным механ. моментом эл-на. Он образует с направлением движения эл-на правовинтовую систему. Следовательно направления векторов Pm и M противоположны. Отношение магнитного момента элементарной частицы к её механ. моменту назыв. магнитомеханическим отношением. Для эл-на оно равно : Pm/M = - e/2m. Вследствие вращения вокруг ядра эл-н оказывается подобным волчку. Это обстоятельство лежит в основе так называемых магнитомеханических явлений, заключающихся в том, что намагничивание магнетика приводит к его вращению и, наоборот, вращение магнетика вызывает его намагничивание.
24. Опыт Энштейна-Де Хааза. Опыт Барнета.
Существование первого явления (вопр. 23) было доказано экспериментально Эйнштейном и де Хаазом, а второго - Барнетом. Опыт 1 : если намагнитить стержень из магнетика, то магнитные моменты электронов установятся по направлению поля, а механич. моменты - против. В результате суммарный механический момент эл-нов станет отличным от нуля. Момент импульса системы стержень-электроны должен остаться без изменений. Поэтому стержень преобретает момент импульса и следовательно приходит во вращение. Изменение направления намагниченности приведет к изменению направления вращения стержня. Опыт Эйнштейна и де Хааза осуществлялся следующим образом : тонкий железный стержень подвешивали на упругой нити и помещали внутрь соленоида. Закручивание нити при намагничивании стержня постоянным м.п. получалось весьма малым. Для усиления эффекта был применен метод резонанса - соленоид питался переменным током, частота к-рого подбиралась равной собственной частоте механич. колебаний системы.
Опыт 2 : если установить гироскоп, закрепленный в карданном подвесе, на диск центробежной машины и привести ее во вращение, то ось гироскопа установится по вертикали, причем так, что направление вращения гироскопа совпадет с направлением вращения диска. При изменении направления вращения центробежной машины ось гироскопа поварачивается на 180 градусов, т.е. так чтобы направления обоих вращений снова совпали. Барнет приводил железный стержень в очень быстрое вращение вокруг его оси и измерял возникающее при этом намагничивание. Из результатов этого опыта Барнет получил для магнитомеханического отношения величину, в два раза превышающую значение -e/2m (т.к. кроме орбитальных моментов, эл-н обладает собственными механич. Ms и магнитным Pms моментами, для к-рых магнитомеханическое отношение равно -e/2m, т.е. соотв. опыту)
25. Диамагнетизм.
Диамагнетиками наз. в-ва, магнитные моменты атомов(молекул) которых в отсутствии внешнего магнитного поля равны нулю, т.к. магнитные моменты всех электронов атома (молекулы) взаимно скомпенсированы. Таким свойством обладают, например, вещества, в атомах(молекулах) к-рых имеются только целиком заполненные электронные слои - инертные газы, водород, азот NaCl и др. При внесении диамагнитного в-ва во внешнее магнитное поле его атомы преобретают наведенные магнитные моменты. Магнитная проницаемость < 1.
26. Парамагнетики.
Парамагнетиками наз. в-ва, атомы (молекулы) которых в отсутствие внешнего магнитного поля имеют отличный от нуля магнитный момент. Существование этого магнитного момента может быть связано как с орбитальным движением электронов в атомах (мол-х) парамагнетика, так и со спиновыми магнитными моментами этих электронов. Примерами парамагнетиков являются щелочные и щелочноземельные металлы. В отсутсвие внешнего магн. поля векторы магнитных моментов различных атомов парамагнетика, совершающих тепловое движение, ориентированы в пространстве совершенно беспорядочно, так что намагниченность парамагнетика равна нулю. Магнитная проницаемость > 1.
27. Ферромагнетики. Природа ферромагнетиков.
Ферромагнетиками называются твердые в-ва ( как правило находящиеся в твердом состоянии), обладающие при не слишком высоких температурах самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий - магнитного поля, деформации, изменению температуры. Ферромагнетики являются сильномагнитными средами : внутреннее магнитное поле может в сотни и тысячи раз превосходить внешнее. У каждого ферромагнетика имеется такая темпера t, называемая точкой Кюри, выше к-рой вещество теряет свои особые магнитные св-ва и ведет себя как обычный парамагнетик. Измерения гиромагнитного отношения для ферромагнетиков показали, что элементарными носителями магнетизма в них являются спиновые магнитные моментов электронов. Область спонтанной ориентации магн. моментов наз. доменом. Магнитная проницаемость ферромагнетика > > 1.
0 комментариев