Магнитные свойства вещества
Диамагнетики и парамагнетики в магнитном поле.
Диамагнетизм (от греч. dia – расхождение и магнетизм) - свойство веществ намагничиваться навстречу приложенному магнитному полю.
Диамагнетиками называются вещества, магнитные моменты атомов которых в отсутствии внешнего поля равны нулю, т.к. магнитные моменты всех электронов атома взаимно скомпенсированы (например инертные газы, водород, азот, NaCl и др.).
При внесении диамагнитного вещества в магнитное поле его атомы приобретают наведенные магнитные моменты. В пределах малого объема ΔV изотропного диамагнетика наведенные магнитные моменты всех атомов одинаковы и направлены противоположно вектору. Парамагнетизм (от греч. para – возле, рядом и магнетизм) - свойство веществ во внешнем магнитном поле намагничиваться в направлении этого поля, поэтому внутри парамагнетика к действию внешнего поля прибавляется действие наведенного внутреннего поля.
Парамагнетиками называются вещества, атомы которых имеют, в отсутствие внешнего магнитного поля, отличный от нуля магнитный момент .
Эти вещества намагничиваются в направлении вектора .
К парамагнетикам относятся многие щелочные металлы, кислород , оксид азота NO, хлорное железо и др.
В отсутствие внешнего магнитного поля намагниченность парамагнетика , так как векторы разных атомов ориентированы беспорядочно.
2.
Таким образом,
закон полного тока для магнитного поля
в веществе утверждает, что циркуляция
вектора напряженности магнитного поля
вдоль произвольного замкнутого контура
L равна алгебраической сумме макротоков
сквозь поверхность, натянутую на этот
контур:
Выражение
(6.3.6) – это закон полного тока в интегральной
форме. В дифференциальной форме его
можно записать:
Намагниченность
изотропной среды с напряженностью
связаны соотношением:
где
– коэффициент пропорциональности,
характеризующий магнитные свойства
вещества и называемый магнитной
восприимчивостью среды. Он связан с
магнитной проницаемостью соотношением
.
3.Ферромагнетики и их свойства. Ферромагнетики — вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом или аморфном состоянии), в которых ниже определённой критической температуры (точки Кюри) устанавливается дальний ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах). Иными словами, ферромагнетик — такое вещество, которое, при температуре ниже точки Кюри, способно обладать намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля. Последние исследования в области физики показали, что некоторые ферромагнетики, при создании определенных условий, могут приобретать парамагнетические свойства при температурах, которые существенно выше точки Кюри. Поэтому ферромагнетики, наряду со многими другими магнетическими веществами, остаются, как оказалось, плохо изученными веществами до сих пор.
Свойства ферромагнетиков
Магнитная восприимчивость ферромагнетиков положительна и значительно больше единицы.При не слишком высоких температурах ферромагнетики обладают самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий.Для ферромагнетиков характерно явление гистерезиса
Природа ферромагнетизма, самопроизвольная намагниченность, почти не зависящая от внешнего магнитного поля, определяется основным ( обменным) взаимодействием. [5]
4.Природа ферромагнетизма обусловлена квантовым эффектом обменного взаимодействия. Этот термин при неосторожном употреблении может ввести читателя в заблуждение. В физике известно четыре типа взаимодействий: гравитационное, сильное, слабое и электромагнитное. Обменное взаимодействие этого списка отнюдь не расширяет. В данном конкретном случае речь идет об известном нам электромагнитном ( кулоновском) взаимодействии между электронами, которому квантовые эффекты придают некоторые особенности. В частности, в веществах с определенной архитектурой электронных оболочек атомов данный эффект приводит к выстраиванию электронных магнитных моментов строго параллельным образом
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ