Физика (Магнетизм)_ЛЕКЦИИ И ВОПРОСЫ / OF5_2_Магнетики_mini

Диамагнетики

(Diamagnetic substances)

Диамагнетизм – свойство вещества намагничиваться во внешнем магнитном поле так, что индукция возникающего магнитного поля направлена навстречу индукции внешнего магнитного поля.

Диамагнетик – вещество, обнаруживающее диамагнетизм.

Диамагнетизм

(Diamagnetism)

Объяснение диамагнетизма впервые было дано французским физиком Полем Ланжевéном (1872-1946

гг.).

Диамагнетизм

(Diamagnetism)

В молекулах (атомах) электрон, движущийся по орбите, подобен гироскопу. Этой молекулярной (атомной) системе свойственны гироскопические свойства: при действии на эту систему сторонних сил, изменяющих пространственное положение системы, она будет прецессировать – совершать дополнительное вращение вокруг оси, совпадающей с направлением вектора действующей силы.

Прецессия

(Precession)

Прецессия – движение оси вращения твёрдого тела, вращающегося около неподвижной точки, в частности гироскопа, при котором она описывает круговую коническую поверхность.

Суть прецессии состоит в том, что давление, оказываемое на ось вращающегося волчка, заставляет эту ось перемещаться в направлении, перпендикулярном к действующей силе.

Прецессия электрона на орбите во внешнем магнитном поле

Прецессия Лармóрова

(Larmor precession)

Частоту прецессии, т. е. частоту дополнительного вращения механического углового момента L вокруг направления магнитного поля В называют

ларморовской частотой прецессии

(Дж. Лáрмор (1857-1942) – английский физик-теоретик, открывший в 1895 г. прецессию вращающихся во внешнем магнитном поле электронов – прецессию Лармора).

Диамагнетики

(Diamagnets)

•Ларморовская частота прецессии прямо пропорциональна величине отношения магнитного момента к механическому орбитальному моменту импульса и величине внешнего магнитного поля.

•Прецессия электронного орбитального момента импульса вокруг направления внешнего магнитного поля является причиной появления орбитального магнитного момента, направленного против вектора B.

•Ларморовскую прецессию испытывают все орбиты электронов в веществах, находящихся во внешнем магнитном поле, т. е. все вещества обладают свойством создавать магнитное поле, направленное против внешнего магнитного поля.

Теорема Лá рмора

Движение системы заряженных частиц (как целого), состоящей из частиц с одинаковым удельным зарядом, совершающих нерелятивистское ограниченное в пространстве движение в слабом магнитном поле H эквивалентно поведению их в системе отсчёта, равномерно вращающейся с угловой скоростью

ωL = q μa H

2me

Объяснение диамагнетизма: а – взаимное направление вектора намагничивания J и намагничивающего поля B в диамагнетиках; б – магнитный диполь, соответствующий изменению магнитного момента электронной орбиты вследствие ларморовской прецессии

Диамагнетизм

(Diamagnetism)

Причина диамагнетизма заключается в прецессии электронов вокруг направления намагничивающего поля, в результате чего атомы приобретают магнитный момент, всегда противоположный направлению поля. Магнитный момент диамагнетика вплоть до очень больших полей пропорционален магнитному полю. При неоднородном поле взаимодействие атома с направленным ему навстречу полем приводит к выталкиванию атома из этого постороннего поля, т. е. к проявлению диамагнитного эффекта.