1 Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Теорема о циркуляции вектора

2 Волновое уравнение. Фазовая скорость. Скорость продольной волны в газе. Дисперсия

6 Намагниченность. Напряженность магнитного поля. Теорема о циркуляции вектора h. Магнитная воприимчевость

Всякое вещество является магнетиком, т.е. оно способно под действием магнитного поля приобретать магнитный момент (намагничиваться).

По своим магнитным свойства все вещества делятся на :

-парамагнетики;

-диамагнетики;

-ферромагнетики.

Количественной характеристикой намагниченного состояния вещества служит векторная величина, называемая намагниченностью.

Определяется магнитным моментом единицы объема магнетика.

Магнитная проницаемость среды, показывающая, во сколько раз магнитное поле макротоков усиливается за счет поля микротоков среды.

6 Волновое уравнение. Фазовая скорость. Скорость продольной волны в газе. Дисперсия

Волновое уравнение: волны в линейной, однородной, изотропной, не поглощающей среде описываются дифференциальными уравнениями частных производных – волновым уравнением

Скорость распространеня синусоидальной волны называется фазовой скоростью. Она равна скорости перемещения в пространстве точек поверхности, соответствующей лбому фиксированному значению фазысинусоидальной волны.

Дисперсия – зависимость скорости от частоты! ( при адиабатическом – частота большая, при изотермическом – маленькая)

Билет 7

1 Диамагнетики. Парамагнетики

2 Энергия упругой волны

10 Диамагнетики. Парамагнетики. Закон Кюри для парамагнетиков.

Всякое вещество является магнетиком, т.е. оно способно под действием магнитного поля приобретать магнитный момент (намагничиваться).

Вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле против направления поля, называются диамагнетиками.

Примеры : инертные газы, азот, водород.

В отсутствии магнитного поля у них нет магнитных моментов.

Парамагнетики – вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению поля.

У парамагнитных веществ при отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты электронов не компенсируют друг друга, и атомы парамагнетиков всегда обладают магнитным моментом. Однако вследствие теплового движения молекул их магнитные моменты ориентированы беспорядочно, поэтому парамагнитные вещества магнитными свойствами не обладают. При внесении парамагнетика во внешнее магнитное поле устанавливается преимущественная ориентация магнитных моментов атомов по полю. Таким образом, парамагнетик намагничивается, создавая собственное магнитное поле, совпадающее по направлению с внешним полем и усиливающее его. Этот эффект называется парамагнитным.

При ослаблении внешнего магнитного поля до нуля ориентация магнитных моментов вследствие теплового движения нарушается и парамагнетик размагничивается. К парамагнетикам Pt, A1 и т.д.

Билет 8

1 Ферромагнетики. Температура Кюри. Петля гистерезиса…

2 Плотность потока энергии(Вектор Умова)

1 Ферромагнетики. Температура Кюри. Кривая намагничивания. Петля гистерезиса. Домены.

Ферромагнетики(сильно магнитные вещества) — вещества, обладающие спонтанной намагниченностью, т.е. они намагничены даже при отсутствии внешнего магнитного поля.

К ферромагнетикам кроме основного их представителя — железа относятся, например, кобальт, никель.

Если для слабомагнитных веществ зависимость J от Н линейна, то для ферромагнетиков эта зависимость, является довольно сложной. По мере возрастания Н намагниченность J сначала растет быстро, затем медленнее и, наконец, достигается так называемое магнитное насыщение J, уже не зависящее от напряженности поля.

Для каждого ферромагнетика имеется определенная температура, называемая точкой Кюри, при которой он теряет свои магнитные свойства. При нагревании образца выше точки Кюри ферромагнетик превращается в обычный парамагнетик. Переход вещества из ферромагнитного состояния в парамагнитное, происходящий в точке Кюри, не сопровождается поглощением или выделением теплоты.

Существенная особенность ферромагнетиков — не только большие значения ню (например, для железа — 5000) , но и зависимость от Н. Вначале ню растет с увеличением Н, затем, достигая максимума, начинает уменьшаться, стремясь в случае сильных полей к 1

Характерная особенность ферромагнетиков состоит также в том, что для них зависимость J от H определяется предысторией намагничивания ферромагнетика. Это явление получило название магнитного гистерезиса.

Если намагнитить ферромагнетик до насыщения

(точка 1), а затем начать уменьшать напряженность Н намагничивающего поля, то, как показывает опыт, уменьшение описывается кривой 1-2, лежащей выше кривой 1-0. При Н= О J отличается от нуля, т. е. в ферромагнетике наблюдается остаточное намагничивание Joc.

С наличием остаточного намагничения связано существование постоянных магнитов. Намагничивание обращается в нуль под действием поля Н, имеющего направление, противоположное полю, вызвавшему намагничивание. Напряженность Нс называется коэрцитивной силой.

При дальнейшем увеличении противоположного поля ферромагнетик перемагничивается (кривая 3-4), и при Н= — ..„достигается насыщение (точка 4).

Затем ферромагнетик можно опять размагнитить (кривая 4-5-6) и вновь перемагнитить до насыщения (кривая 6- 1).

Таким образом, при действии на ферромагнетик переменного магнитного поля намагниченность J изменяется в соответствии с кривой, которая называется петлей гистерезиса.

Гистерезис приводит к тому, что намагничивание ферромагнетика не является однозначной функцией Н, т.е. одному и тому же значению Н соответствует несколько значений J.

ДОМЕНЫ

Многие ферромагнитные материалы даже при температурах ниже точки Кюри не намагничены. Вейс предполагал, что при температурах ниже точки Кюри ферромагнетик «разбивается» на домены – малые области (10-6–10-4м) самопроизвольной намагниченности.

При отсутствии внешнего магнитного поля в пределах каждого домена вещество намагничено до насыщения. Магнитные моменты отдельных доменов ориентированы хаотически и компенсируют друг друга, поэтому результирующий магнитный момент ферромагнетика равен пулю и ферромагнетик не намагничен. (а)

С увеличением напряженности Н внешнего поля (рис. б) объем доменов типа 1 и 4, векторы J которых составляет меньший угол с вектором Н, увеличивается за счет доменов типа 2 и 3, у которых указанный угол больше. На этой стадии намагничивание является обратимым.

При дальнейшем увеличении напряженности поля (рис. с) домены типа 2 и 3 исчезают вовсе. На этой стадии процесс становится необратимым. При последующем росте напряженности происходит вращение векторов намагниченности доменов, они устанавливаются вдоль вектора Н (рис. д) и наступает магнитное насыщение.