Momentele magnetice ale atomilor și electroni - studopediya

Proprietățile magnetice ale substanțelor

Având în vedere efectul câmpului magnetic asupra conductorilor de curent care transportă și taxele-dvi zhuschiesya, nu suntem interesați în procesele care au loc în substanța-am ve. proprietăți ale mediului în considerare în mod oficial magnetic pod permeabil. Pentru a înțelege proprietățile magnetice și influența acestora asupra densității fluxului magnetic, este necesar să se ia în considerare efectul câmpului magnetic asupra atomilor si moleculelor materiei.

Experiența arată că toate substanțele sunt plasate într-un câmp magnetic-IDMAGN nelimitativ. Considerăm motivul acestui fenomen în ceea ce privește structura atomilor și moleculelor, mov, bazîndu Ampere ipoteză, potrivit căruia curenții de gel microscopice cauzate de mișcarea electrică nou în atomi și molecule

Pentru o explicație calitativă a fenomenelor magnetice, cu aproximație suficient dacă se poate presupune că electronul în atom se deplasează pe orbite circulare, acolo. Un electron se deplasează de-a lungul unuia dintre orbitele curentului circular echivalent, deci are un moment magnetic orbital este mo-modul

unde I = e # 957; - curent, # 957; - viteza de orbita de electroni, S - zona orbitei. Dacă electronul se deplasează în sens antiorar (fig. 56), curentul este direcționată invers acelor de ceasornic, iar vectorul în conformitate cu regula îndreptată perpendicular vita pe planul orbitei electronului. Pe de altă parte, electronul orbitează are un moment unghiular mecanic, care modulul

în cazul în care. Vector LCD (direcția sa este de asemenea supusă regula șurub dreapta) numite momente orbitale-mecanice care electroni. Fig. 47 Rezultă chgo direcția P | P și sunt opuse Lc, astfel încât, având în vedere expresia (4.1) și (4.2), obținem,

în cazul în care valoarea lui r și p se spune despre raportul momentelor magnetice orbitale (obiceiul de a scrie un semn minus indică faptul că momentele în direcții opuse). Acest raport este determinat de constanta universală, aceeași pentru orice orbită, deși pentru orbite diferite valori V și r sunt diferite. Formula este derivată pe o orbită circulară, dar este, de asemenea, valabil pentru orbite eliptice. Determinarea experimentală a raportului giromagnetic în experimentele efectuate Einstein și de Haas, care a urmărit să se rotească liber suspendat TION pe tija subțire din fibre de cuarț fier când este magnetizat într-un câmp magnetic extern. In studiul oscilațiilor torsionale forțate ale tijei co-determinată de raportul giromagnetic, care sa dovedit a fi egale. Astfel, transportatorii semn, condiționarea curentilor moleculari coincide cu semnul sarcinii electronului, iar elanii raportul giromagnetic Sa dovedit de două ori mai mare decât valoarea g introdusă anterior. Pentru a explica acest rezultat al doilea, care a avut o mare importanță pentru dezvoltarea în continuare a fizicii, a fost propus, și mai târziu a demonstrat că, cu excepția momentelor orbitale de electroni are propriul său moment de mecanică m și n y L e cu un numit de spin. Se credea că, datorită spinul electronilor rotației în jurul axei sale, ceea ce a condus la un număr de Chii-contradicție. Acesta este acum stabilit că spinul unui electron este o proprietate inerentă de încărcare ca și masa sa. corespunde proprii înapoi de electroni (de spin) moment magnetic, proporțional-țional și îndreptat în direcția opusă:

Valoarea gs se numește raportul giromagnetic al momentului spin nou în.

Proiecție propria direcție vector moment magnetic poate lua doar una dintre următoarele două valori:

unde (h - constanta lui Planck) # 956; b -magneton Vora, unitate momentul magnetic al electronului.

În general, momentul magnetic al electronului este format momentelor magnetice orbitale și de spin-picior. Momentul magnetic al atomului-telno în consecință, suma momentelor magnetice ale cuplului electro-magnetic constituent și noul miez (cauzată de momentele magnetice de protoni din nucleul de intrare și neutroni).

Cu toate acestea, momentul magnetic al nucleilor din miile de ori mai mici decât momentele magnetice ale electronilor, astfel încât acestea sunt neglijate Astfel, momentul magnetic total al atomului (molecula) este egală cu suma vectorială a momentelor magnetice (op-bitalnyh și de spin) în afara atomului (molecule) electroni:

Încă o dată atrag atenția asupra faptului că atunci când se analizează momentele magnetice-ing de electroni și atomi, am folosit teoria clasică, nu ținând cont de restricțiile impuse mișcarea electronilor de legile cuantice mi-tantly. Cu toate acestea, acest lucru nu contrazice rezultatele obținute, după cum pentru distanța-Nation substanțe magnetizare esențiale explicând doar că atomii au momente magnetice.