Глава IX. Магнитные свойства вещества.

1.Намагничивание вещества. Намагниченность. Поток вектора магнитной индукции в веществе.

1. Всякое любое в-во является магнетиком, т.е. способно под действ. магн. поля приобретать магн. момент. Намогничение в-во создаёт магн. поле с индукц. В’, котор. накладыв. на внеш. магн. поле В₀. И оба поля дают результ. поле B=B₀+B’. Истинное микроскопич. поле в магнетике сильно измен. в пределах межатомн. состояния и под В поним. усреднённое микроск. поле по физич. бесконечно малому V, т.е. оно содержит большое к-во молекул. Для выясн. намагнич. в-ва, Ампер предположил, что молекулы в-ва циркулируют молекулярные (круговые) токи. Каждый такой ток обладает магн. моментом Pm и создаёт в окруж. простр. магн. поле. В отсутствии внеш. магн. поля эти магн. мом. ориентир. беспорядочно, поэтому обусл. ими магн. поле равно нулю и Pm тела равно нулю. Под действ. внеш. магн. поля Pm молекул приобретают преимущ. ориентацию, магнетик намагничивается. Его ∑Pm становится отлич. от нуля. Магн. поле отдельных молек. токов компенсир. др. др. и возникает поле B’. Намагничение магнетика естеств. характериз. магн. мом. в ед. объёма: J=Pm/V – намагниченность. Найдём поток вектора Ф через произв. поверх. Было устан., что силов. линии магн. поля, созд. макроскоп. токами всегда замкнуты. То же самое справедл. и для поля, созд. молекул. токами. divB=0

2.Напряженность магнитного поля. Циркуляция напряженности магнитного поля.

2. Найдём циркуляцию В по замкн. контуру B=B₀+B’. ∑I_k- сумма макроск. токов охват. замкнутым контуром L

Аналог. и циркуляция B’: В алгебр. сумму молек. токов входят те токи, котор. охват. элемент контура dl. Центры этих токов должны попадать внутрь косого цилиндра, объём котор.: dV=S_mcosαdl , S_m- площ, охват. одним молек. током. Если n – концентрация, то (∑I_m)_dl=nI_mdV= =nI_mS_mcosαdl=np_mcosαdl=Jcosαdl=J_ldl H=B/μ₀-J Циркуляция Н по замкн. контуру, равна алгебр. сумме макроск. токов, охватываемых этим контуром.

3.Магнитная проницаемость и магнитная восприимчивость.

3. Опыт показ., что в несильных полях намагн. пропорц. напряж. магн. поля J=xH , х-безразм. велич. наз. восприимчивостью. H=B/μ₀-J=B/ μ-xH, B= μ₀(1+x)H; μ=1+x – магнитная проницаемость. B= μ₀μH= μВ_в ; μ=В/В_в ; μ показ. во сколько раз увелич. В в среде по сравнению с В в вакууме.

4.Условия на границе двух магнетиков.

4. Рассм. на границе двух магнетиков с прониц. μ₁ и μ₂ воображ. элемент. поверх. высоты h и S₁, S₂, располож. по разные стороны границы раздела.

Если h→0, то интегр. по бок. поверх. =0; B_1nS₁+B_2nS₂=0; S₁=S₂; B_1nS₁=-B_2nS₂; B_1n, B_2n – проекция В на нормаль. μ₀μ₁Н_1n=μ₀μ₂H_2n

H_1n/H_2n=μ₂/μ₁ Рассм. на границе магнетиков прямоуг. контур. Длина (а) одной из сторон леж. на границе. Вычислим цирк. вектора. а→0 Н1τ=Н2τ В_1τ/μμ₁=В_2τ/μμ₂ В_1τ/В_2τ=μ₁/μ₂ Таким образом, при переходе через границу 2-х магнетиков норм. сост. B_n и H_τ изменяются скачком.

5.Природа молекулярных токов. Орбитальные и собственные механический и магнитный момент электрона. Магнитный момент атома.