Рассмотрим парамагнетик в однородном магнитном поле:
|
J B |
|
pm J I B |
|
pm |
pm |
|
r r |
r |
B0 |
|
B |
||
|
B B |
B |
||
|
|
0 |
0 |
|
I |
|
|
B B0 B ' |
|
|
|
|
||
Парамагнетики усиливают |
B B0 |
магнитное поле |
B ' B0 B B0
I 
1.Относительно слабое втягивание…
ПАРАМАГНЕТИКИ
Al, Pt, Na,CuCl2 ,O2 ....
13. Диамагнетики
B 0 |
|
p 0 |
|
0 |
|
m |
|
|
|
|
|
B0 0 |
|
|
|
|
pm 0 |
|
|
|
|
|
|
Индуцированный магнитный момент атома
Вычислим магнитный момент орбитального движения электрона по круговой орбите радиуса r вокруг ядра как магнитный момент контура с током I.
Орбитальный магнитный момент электрона
po
|
dq |
|
e |
|
|
2 |
1 |
2 |
|
po I S |
|
S |
|
S e |
|
r |
e r |
||
dt |
2 |
||||||||
|
|
T |
|
|
2 |
|
|||
r
I
e 
po 12 e r2
|
Орбитальный механический момент |
|
po |
импульса электрона |
|
Lo m r mωr |
2 |
|
|
|
|
r |
|
|
I |
Гиромагнитное отношение |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
e |
|
|
|
r |
1 e r |
2 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
po |
|
|
|
1 e |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 m r |
2 |
2 m |
|||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
Lo |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Lo
Гиромагнитное отношение не зависит от параметров орбитального движения и для всех электронов атома одинаково.
Рассмотрим орбитальное движение электрона в магнитном поле:
|
|
r |
r |
r |
|
dL0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M p B |
|
|
|||
|
B0 |
|
|
0 0 |
|
dt |
|
|
Работа силы Лоренца равна нулю |
||||||
|
|
||||||
po |
|
|
L0 |
const. |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Меняется только по |
|
||||
|
|
L0 |
|
||||
|
|
направлению !!!! |
|
||||
r |
e |
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Концы векторов Lи p |
0 |
|||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
движутся по окружностям в |
||||
|
|
плоскостях, перпендикулярных |
|||||
|
|
|
линиям магнитной индукции с |
||||
|
|
Lo |
угловой скоростью L . |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
С такой же угловой скоростью L происходит «движение» (катание) орбиты
электрона по плоскости, перпендикулярной линиям магнитной индукции. Это явление называется: «прецессия электронной орбиты».
(Аналогично прецессии оси волчка в поле силы тяжести)
Можно показать (см. учебник), что частота прецессии (частота Лармора) орбиты для всех электронов атома одинакова и зависит только от величины индукции магнитного поля:
L 2em B0
Т.о., движение электрона вокруг ядра в атоме становится сложным и представляет собой суперпозицию орбитального движения и дополнительного движения по окружности с угловой скоростью L в плоскости, перпендикулярной линиям
магнитной индукции.
r |
r |
r |
|
dL0 |
M dL |
M |
p0 |
B0 |
|
dt |
|
|
|
|
|
0 |
B0 
po
M
I
dL0 
Lo
B0
I
p 
Индуцированный
орбитальный магнитный момент
p B0
Т.о., в магнитном поле магнитный момент атома диамагнетика отличен от нуля и равен суммарному индуцированному орбитальному магнитному моменту электронов, направленному в сторону, противоположную направлению вектора магнитной индукции:
r |
Z r |
r |
r |
|
Z r |
|
r |
|
pm ( pоi psi pmi ) 0 |
pmi pm 0 |
|||||||
|
i 1 |
|
|
|
i 1 |
|
|
|
Магнитный момент единицы объёма диамагнетика (вектор намагничивания) в магнитном поле:
|
r |
|
1 |
N |
r |
|
|
|
|
|
|||
|
J |
V |
pmj 0 |
|
||
|
|
|
j 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J B0
Рассмотрим диамагнетик в однородном магнитном поле:
B0 |
|
B0 |
|
|
|
|
B |
|
|
|
|
pm J |
I |
|
|||
|
|
|
|
r |
r |
|
r |
|
|
|
I |
|
B B0 |
B |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J |
B |
|
B B0 |
B ' |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диамагнетики ослабляют |
B B0 |
магнитное поле |
B0 B ' B B0
I 
2.Относительно
слабое выталкивание…
ДИАМАГНЕТИКИ
Cu, Ag, Bi,C, H2O, N2 ....