Контрольные вопросы

Собственный механический момент электрона. Спин. Спиновый магнитный момент электрона. Гиромагнитное отношение. g-фактор. Магнетон Бора. Орбитальный момент электрона. Орбитальный магнитный момент. Модель атома. Электронная структура атомов и ионов. Внутриатомные взаимодействия. Спиновый и орбитальный моменты атомов и ионов. Диамагнетизм электронной оболочки атома. Формула Ланжевена для диамагнитного момента электронной оболочки атома.

Парамагнитные вещества. Классическая теория Ланжевена парамагнетизма. Формула Ланжевена для парамагнетиков. Квантовая теория парамагнетизма. Формула Бриллюэна.

Магнитный порядок. Простейшая термодинамическая теория ферромагнетизма.

Задачи

1. Вычислить молярную диамагнитную восприимчивость атомарного водорода. (2.410^-6 см³/моль).

2. Показать, что в частном случае парамагнитная намагниченность определяется .

3. Гипотетический идеальный газ при нормальных условиях состоит из атомов, нормальное состояние которых в спектроскопических обозначениях . Рассчитать значение намагниченности насыщения газ и определить величину напряженности магнитного поля, необходимую для достижения намагниченности .

( Гс, Э)

4. Определить величину объемной восприимчивости идеального газа при атмосферном давлении и комнатной температуре, предполагая, что каждая молекула газа имеет магнитный момент, равный одному магнетону Бора.

(1.910^-8)

Список литературы

1. Кринчик Г.С. Физика магнитных явлений. М., Изд-во Моск. Ун-та, 1976.

2. Физические свойства антиферромагнетиков М.: Физматлит, 2001.

3. Крупичка С. Физика ферритов и родственных им магнитных окислов. М.: Мир, 1976. Т.1, Т.2.

4. Смарт Дж. Эффективное поле в теории магнетизма. М.:Мир, 1972.

5. Вонсовский С.В. Магнетизм. М.: Наука, 1971.

6. Тикадзуми С. Физика ферромагнетизма. М.: Мир, 1987, Т.1, Т.2.

7. Levy L.-P. Magnetism and superconductivity. Springer, 2000, 468 pp.

8. K. H. J. Buschow, F. R. de Boer. Physics of Magnetism and Magnetic Materials. Kluwer Academic Publishers, 2004, 179 pp.

9. В.А. Боков. Физика магнетиков. ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН.-СПб.: Невский Диалект; БХВ-Петербург, 2002.-272с.

10. Е.С. Боровик, В.В. Еременко, А.С. Мильнер. Лекции по магнетизму. М.: Физматлит, 2005, 512 с.

1 Paul Langevin; (1872 - 1946) — французский физик и общественный деятель, создатель теории диамагнетизма и парамагнетизма.

2 Brillouin, Leon Nicolas (1889–1969) – французский физик; создал квантовую теорию парамагнетизма в 1927

3 Зависимости не может быть, т.к. состояние ферромагнетика не меняется при изменении направления намагниченности. Уравнения квантовой механики инвариантны относительно одновременной замены знака времени и знака магнитных полей и спинов. Следствием этого является , ( - операция инверсии во времени.) В то же время энергия инвариантна относительно операции обращения времени, , и, следовательно, в выражение для энергии могут входить только четные степени намагниченности, а значит, и .)

40