🗊Презентация Магнитное поле в веществе

5. Магнитная восприимчивость. Магнитная проницаемость

ПАРАМАГНЕТИЗМ К парамагнетикам относятся вещества, для которых орбитальный магнитный момент атома отличен от нуля, а спиновый равен нулю. Магнитное поле стремится установить магнитные моменты атомов вдоль направления индукции, тепловое движение стремится разупорядочить ориентацию магнитных моментов. В результате устанавливается определенная преимущественная ориентация моментов вдоль поля, тем большая чем больше величина индукции магнитного поля, и тем меньшая, чем выше температура парамагнитного образца.

ЗАКОН КЮРИ ДЛЯ ПАРАМАГНЕТИКОВ Пьер Кюри экспериментально установил закон, согласно которому магнитная восприимчивость парамагнитного вещества обратно пропорционально абсолютной температуре парамагнетика где С – постоянная Кюри, зависящая от рода вещества.

7. ПОЛЕ НАМАГНИЧЕННОГО СТЕРЖНЯ Рассмотрим поле, создаваемое бесконечно длинным круглым намагниченным стержнем. Намагниченность будем считать всюду одинаковой и направленной по оси стержня. Разобьем мысленно стержень на перпендикулярные к оси слои Каждый слой разобьем на малые цилиндрические элементы. Каждый такой элемент обладает магнитным моментом Поле каждого элемента эквивалентно полю, которое бы создавал ток величиной обтекающий элемент по боковой поверхности. Воображаемые токи, текущие по общему для двух соседних элементов участку, одинаковы по величине и противоположны по направлению, поэтому их сумма равна нулю. Таким образом, некомпенсированными оказываются лишь токи, текущие по боковой поверхности слоя.

ПОЛЕ НАМАГНИЧЕННОГО СТЕРЖНЯ Слой стержня толщиной создает поле, которое создавал бы ток величиной обтекающий слой по боковой поверхности. Линейная плотность этого тока равна Весь бесконечно длинный стержень создает поле, эквивалентное полю цилиндра, обтекаемому током с линейной плотностью Вне такого цилиндра поле равно нулю, а внутри цилиндра поле однородно и равно Таким образом, вне стержня поле равно нулю. Внутри стержня поле однородно и равно

ПОЛЕ НАМАГНИЧЕННОГО СТЕРЖНЯ Пусть имеется однородное поле создаваемое макротоками в вакууме. Напряженность этого поля равна Внесем в это внешнее поле бесконечно длинный круглый стержень из однородного и изотропного магнетика, расположив его ось вдоль Из соображений симметрии следует, что возникающая намагниченность совпадает по направлению с Намагниченный стержень создает внутри себя поле В результате поле внутри стержня станет равным

8. ФЕРРОМАГНЕТИЗМ

Ферромагнетики – это вещества, Ферромагнетики – это вещества, обладающие намагниченностью при отсутствии внешнего поля. Ферромагнетики являются сильно- магнитными веществами Намагниченность ферромагнетика нелинейно зависит от напряженности. Намагниченность быстро достигает насыщения После насыщения основная кривая намагничения изменяется линейно.

МАГНИТНЫЙ ГИСТЕРЕЗИС

ЗАКОН КЮРИ-ВЕЙССА

8. УСЛОВИЯ НА ГРАНИЦЕ ДВУХ МАГНЕТИКОВ

При переходе через границу раздела При переходе через границу раздела двух магнетиков компоненты и изменяются непрерывно. Компоненты и претерпевают разрыв. Обозначим углы между линиями и нормалью к поверхности как и

МАГНИТНОЕ ЭКРАНИРОВАНИЕ

9. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ В ЗАЗОРЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТА

10. ОПЫТ ЭЙНШТЕЙНА И ДЕ ГААЗА (экспериментальное подтверждение магнитомеханического эффекта) Тонкий железный стержень подвешивался на упругой нити и помещался внутрь соленоида. Для усиления эффекта применен метод резонанса – по соленоиду протекал переменный ток, частота которого подбиралась равной собственой частоте механических колебаний стержня. При намагничении стержня магнитные моменты электронов установятся по направлению поля, а механические моменты против поля. В результате суммарный момент импульса электронов станет отличен от нуля. Момент импульса системы (стержень +электроны) должен остаться неизменным, поэтому стержень начнет закручиваться против вращения электронов. По измеренной амплитуде колебаний можно вычислить гиромагнитное отношение

11. ОПЫТ ШТЕРНА И ГЕРЛАХА (1921 г.) Пучок атомов пропускался через неоднородное магнитное поле: При хаотическом распределении моментов атомов по направлениям углы равномерно «размазаны» в интервале на экране ожидался сплошной след. Вместо сплошного следа получились отдельные линии, расположенные симметрично относительно следа исходного пучка. Опыт показал, что углы между и могут иметь только дискретные значения, то есть проекция магнитного момента на направление поля квантуется.

КЛАССИКИ