Магнитные моменты атомов и электронов. Диа- и парамагнетики.

под действием внешнего магнитно­го поля совершают прецессионное движе­ние, которое эквивалентно круговому то­ку. Так как этот микроток индуцирован внешним магнитным полем, то, согласно правилу Ленца, у атома появляется со­ставляющая магнитного поля, направлен­ная противоположно внешнему полю. На­веденные составляющие магнитных полей атомов (молекул) складываются и обра­зуют собственное магнитное поле вещест­ва, ослабляющее внешнее магнитное по­ле. Этот эффект получил название диа­магнитного эффекта, а вещества, на­магничивающиеся во внешнем магнитном поле против направления поля, называют­ся диамагнетиками.

парамагнитные — 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 (молекулы) 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 (полной ориентации препятствует тепловое движение атомов). Таким обра­зом, парамагнетик намагничивается, со­здавая собственное магнитное поле, со­впадающее по направлению с внешним полем и усиливающее его. Этот эффект называется парамагнитным.

Намагниченность. Магнитное поле в веществе.

для количественного описания намагничения магнетиков вводят векторную величину — намагниченность, определяемую магнит­ным моментом единицы объема магнетика:

Pm магнитный момент магнетика

Основы теории Максвелла для электромагнитного поля.

Электрическое поле мо­жет быть как потенциальным, так и вихревым. цир­куляция вектора напряженности суммар­ного поля, Это уравнение показывает, что источни­ками электрического поля могут быть не только электрические заряды, но и меняю­щиеся во времени магнитные поля.

Обобщенная теорема о циркуляции вектора Н, Это уравнение показывает, что магнит­ные поля могут возбуждаться либо дви­жущимися зарядами (электрическими то­ками), либо переменными электрическими полями.

Теорема Гаусса для поля

Если заряд распределен внутри замкнутой поверхности непрерывно с объемной плот­ностью р, то формула запишется в виде

Теорема Гаусса для поля В

полная система уравнений Максвел­ла в интегральной форме:

Поляризованность (вектор поляризации). Сегнетоэлектрики.

При помещении диэлектрика во внешнее электростатическое поле он поляризуется, т. е. приобретает отличный от нуля ди­польный момент. Для ко­личественного описания поляризации ди­электрика пользуются векторной величи­ной — поляризоваииостью, определяемой как дипольный момент единицы объема ди­электрика:

Сегнетоэлектрики — диэлектрики, облада­ющие в определенном интервале темпера­тур спонтанной (самопроизвольной) поля- ризованностью, т. е. поляризованностью в отсутствие внешнего электрического по­ля. При отсутствии внешнего электриче­ского поля сегнетоэлектрик представляет собой как бы мозаику из доменов — об­ластей с различными направлениями поляризованности. ьный момент диэлектрика равен нулю. При внесении сегнетоэлектри- ка во внешнее поле происходит переори­ентация дипольных моментов доменов по полю, а возникшее при этом суммарное электрическое поле доменов будет поддер­живать их некоторую ориентацию и после прекращения действия внешнего поля. По­этому сегнетоэлектрики имеют аномально большие значения диэлектрической про­ницаемости. Сегнетоэлектрические свойства сильно зависят от температуры.