61) Контур с током в магнитном поле. Магнитный момент контура с током.
(В тетради формулы)
Магни́тный моме́нт, магни́тный дипо́льный моме́нт — основная величина, характеризующая магнитные свойства вещества. Источником магнетизма, согласно классической теории электромагнитных явлений, являются электрические макро- и микротоки. Элементарным источником магнетизма считают замкнутый ток. Магнитным моментом обладают элементарные частицы, атомные ядра, электронные оболочки атомов и молекул. Магнитный момент элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов и других), как показала квантовая механика, обусловлен существованием у них собственного механического момента — спина.
Магнитный момент измеряется в А⋅м2 или Дж/Тл (СИ), либо эрг/Гс (СГС), 1 эрг/Гс = 10-3 Дж/Тл. Специфической единицей элементарного магнитного момента является магнетон Бора.
M= ISN
Где I- сила тока в контуре, S- площадь контура, N- единичный вектор нормали к плоскости контура
Направление магнитного момента обычно находится по правилу буравчика: если вращать ручку буравчика в направлении тока, то направление магнитного момента будет совпадать с направлением поступательного движения буравчика.
62)Действие магнитного поля на движущиеся заряды. Сила Лоренца. Направление силы Лоренца. Движение заряженных частиц в магнитном поле.
(в тетради формулы и в практике)
Сила Лоренца
- сила, действующая со стороны магнитного поля на движущуюся электрически заряженную частицу.
Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки
Если поставить левую руку так, чтобы перпендикулярная скорости составляющая вектора индукции входила в ладонь, а четыре пальца были бы расположены по направлению скорости движения положительного заряда (или против направления скорости отрицательного заряда), то отогнутый большой палец укажет направление силы Лоренца.
Если заряженная частица движется параллельно силовым линиям магнитного поля, то Fл = 0 , и заряд в магнитном поле движется равномерно и прямолинейно. Если заряженная частица движется перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, то сила Лоренца является центростремительной
F=maц
В этом случае частица движется по окружности.
63)Движение заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Ускорители заряженных частиц.
64)Магнитные моменты электронов и атомов. Гиромагнитное отношение.
Для качественного объяснения магнитных явлений с достаточным приближением можно считать, что электрон движется в атоме по круговым орбитам. Электрон, движущийся по одной из таких орбит, эквивалентен круговому току, поэтому он обладает орбитальным магнитным моментом (см. (109.2)) pm=ISn, модуль которого
где I=e — сила тока, — частота вращения электрона по орбите, S — площадь орбиты. Если электрон движется по часовой стрелке (рис. 187), то ток направлен против часовой стрелки и вектор рm (в соответствии с правилом правого винта) направлен перпендикулярно плоскости орбиты электрона, как указано на рисунке.
Магнетики состоят из атомов, которые в свою очередь состоят из положительных ядер, и условно говоря, вращающих вокруг них электронов.
Опыты Штерна – Герлаха Целью экспериментов Штерна – Герлаха (1922 г.) было измерение магнитных моментов атомов. Поскольку магнитные моменты внутренних электронов атома компенсируются, магнитный момент атома равен векторной сумме магнитных моментов валентных электронов (электронов внешней оболочки). Атомы элементов I группы таблицы Менделеева имеют только по одному валентному электрону, находящемуся в S–состоянии, поэтому моменты импульса и магнитные моменты таких атомов совпадают с моментами такого электрона.
Гиромагни́тное отноше́ние (магнитомехани́ческое отноше́ние) — отношение дипольного магнитного момента элементарной частицы (или системы элементарных частиц) к еёмеханическому моменту.
В системе СИ единицей измерения гиромагнитного отношения является с·А·кг−1 = с−1·Тл−1. Часто подразумевается, что гиромагнитное отношение измеряется в единицах q/2mc, где с —скорость света, q и m — заряд и масса частицы, соответственно. В этом случае оно выражается безразмерной величиной.
где g — множитель Ланде,* γ0 — единица гиромагнитного отношения:
*(Множитель Ланде (гиромагнитный множитель, g-фактор) — множитель в формуле для расщепления уровней энергии в магнитном поле, определяющий масштаб расщепления в относительных единицах.)