Разделы

Авто
Бизнес
Болезни
Дом
Защита
Здоровье
Интернет
Компьютеры
Медицина
Науки
Обучение
Общество
Питание
Политика
Производство
Промышленность
Спорт
Техника
Экономика

ПАРАМАГНЕТИКИ.

К парамагнетикам относятся вещества, атомы или молекулы которых имеют магнитный момент. В отсутствии магнитного поля вследствие теплового движения магнитные моменты ориентированы беспорядочно и вещество не обладает магнитными свойствами.

В магнитном поле, как рассмотрено выше для рамки с током, в положении с минимальной энергией магнитный момент должен быть направлен по вектору магнитной индукции: .

Поэтому в магнитном поле ориентация магнитных моментов вдоль поля энергетически наиболее выгодна. Но, как рассмотрено для диамагнетиков, магнитное поле не изменяет угол между механическим, а значит и магнитным моментом, и направлением индукции внешнего поля.

Внешнее магнитное поле вызывает лишь прецессию механического и магнитного моментов вокруг вектора магнитной индукции, а следовательно, не может ориентировать магнитные моменты вдоль индукции внешнего поля.

Но в веществе атомы и молекулы участвуют в тепловом движении и взаимодействуют между собой. Эти взаимодействия можно рассматривать как соударения, в которых частицы вещества получают дополнительную энергию и ориентируются по вектору магнитной индукции.

Следовательно, наличие теплового движения приводит к равновесному распределению магнитных моментов с преимущественной ориентацией их вдоль вектора магнитной индукции.

В 1905 г. Ланжевен использовал теорему Больцмана для парамагнетиков – неметаллов и получил выражение для среднего значения проекции магнитного момента на направление напряженности внешнего поля: , где - напряженность магнитного поля, в котором находится частица с магнитным моментом.

Так как парамагнетики намагничиваются слабо, то, практически, - напряженности внешнего поля. Если концентрация атомов равна n, вектор намагничивания (как магнитный момент единичного объема) равен: .

Это выражение согласуется с экспериментальными данными о пропорциональности вектора намагничивания напряженности внешнего поля , а также с установленным экспериментально для парамагнетиков законом Кюри для магнитной восприимчивости: . Сравнение показывает, что константа в законе Кюри равна .

Теория Ланжевена не подходит для металлов, так как свободные электроны имеют собственные магнитные моменты –спины. Кроме того, для многих жидких и твердых парамагнетиков, теория, предполагающая свободную прецессию магнитных моментов атомов, оказывается недостаточной.

Закон Кюри нарушается как для этих парамагнитных веществ, так и в очень сильных полях или при очень низких температурах.

 

Дата публикации:2014-01-23

Просмотров:419

Вернуться в оглавление:

Комментария пока нет...


Имя* (по-русски):
Почта* (e-mail):Не публикуется
Ответить (до 1000 символов):







 

2012-2018 lekcion.ru. За поставленную ссылку спасибо.