Вопрос 44 Магнитные свойства вещества

рm=IS=eνS - орбитальный момент

где I= eν — сила тока, ν — частота вращения электрона по орбите, S—площадь орбиты.

Le=mvr=2mS - механический момент

где v=2r, r²=S.

(4.50)

называется гиромагнитным отношением орбитальных моментов. Это отношение справедливо для любой круговой (хотя для разных орбит значения v и r различны) и эллиптической орбиты.

теорема Лармора: единственным результатом влияния магнитного поля на орбиту электрона в атоме является прецессия орбиты и вектора Р_m с угловой скоростью  вокруг оси, проходящей через ядро атома и параллельной вектору В индукции магнитного поля.

Вследствие прецессии Лармора появляется дополнительный орбитальный ток

ΔIорб = е /(2π) = е2В/(4πm)

Вопрос 45 Магнетики в магнитном поле

Наведенные составляющие магнитных полей атомов складываются и образуют собственное магнитное поле вещества, ослабляющее внешнее магнитное поле.

Этот эффект называется диамагнитным, а вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле против направления поля, называются диамагнетиками.

К парамагнитным относятся вещества, нама­гничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению поля.

Диэлектрик поляризуется в направлении вектора напряженности Е электрического поля. Для количественного описания намагничения магнетиков вводят векторную величину — намагниченность, определяемую магнитным моментом единицы объема магнетика: , где — магнитный момент магнетика, представляющий собой векторную сумму магнитных моментов отдельных атомов.

(4.65)

Как показывает опыт, в несильных полях намагниченность прямо пропорциональна напряженности поля, вызывающего намагничение, т. е.

J=H

(4.66)

где — безразмерная величина, называемая магнитной восприимчивостью вещества. Для диамагнетиков поле электронных токов противоположно внешнему (, отрицательна), для парамагнетиков поле электронных токов совпадает с внешним (, положительна).

Используя формулу (4.66), выражение (4.64) можно записать в виде

В=0(1+)Н

(4.67)

Откуда

= B/μ0μ

Безразмерная величина =1+ называется магнитной проницаемостью вещества. Магнитное поле электронных токов значительно слабее намагничивающего поля: для диамагнетиков <0 (порядка 10^-4—10^-6) и <1, для парамагнетиков >0 и >1.

Закон полного тока для магнитного поля в веществе (теорема о циркуляции вектора В) является обобщением закона (4.9):

(4.69)

Циркуляция вектора магнитной индукции В по произвольному замкнутому контуру равна алгебраической сумме токов проводимости и электронных токов, охватываемых произвольным замкнутым контуром, умноженной на магнитную постоянную. Вектор В характеризует результирующее поле, созданное макроскопическими токами в проводниках и микроскопическими токами в магнетиках, поэтому линии вектора магнитной индукции В не имеют источников и являются замкнутыми.