Граничные условия для векторов B и H.

При переходе из одной среды магнитной среды в другое сохраняется тангенсальная компонента H (вектор напряженности магнитного поля) и нормальная компонента B (вектор индукции магнитного поля).

 

18. Гиромагнитное соотношение. Опыты Эйнштейна –де-Гааза и Барнета. Опыт Штерна и Герлаха. Результаты опытов и их объяснение. Ларморова прецессия. Диа- и парамагнетики. Природа ферромагнетизма.

Ларморова прецессия – ω_L = - частота

 

Гиромагнитное соотношение – = ] = m[ ] – орбитальный момент электрона

 

g= =-

 

2. Опыты Эйнштейна

Экспериментальное определение гиромагнитного отношения проведено в опытах Эйнштейна и де Гааза(1915), которые наблюдали поворот свободно подвешенного на тончайшей кварцевой нити железного стержня при его намагничении во внешнем магнитном поле (по обмотке соленоида пропускался переменный ток частотой, равной частоте крутильных колебаний стержня). При исследовании вынужденных крутильных колебаний стержня определялось гиромагнитное отношение которое оказалось равным —(е/т).

 

2. Опыт Штерна. Первое экспериментальное определение скоростей молекул

выполнено немецким физиком О. Штерном (1888—1970). Его опыты позволили также оценить распределение молекул по скоростям. Схема установки Штерна представлена на рис. 70. Вдоль оси внутреннего цилиндра с щелью натянута платиновая проволока, покрытая слоем серебра, которая нагревается током при откачанном воздухе. При нагревании серебро испаряется. Атомы серебра, вылетая через щель, попадают на внутреннюю поверхность второго цилиндра, давая изображение щели О. Если прибор привести во вращение вокруг общей оси цилиндров, то атомы Серебра осядут не против щели, а сместятся от точки О на некоторое расстояние S.Изображение щели получается размытым. Исследуя толщину осажденного слоя, можно оценить распределение молекул по скоростям, которое соответствует максвелловскому распределению. Зная радиусы цилиндров, их угловую

скорость вращения, а также измеряя S, можно вычислить скорость движения ато-

атомов серебра при данной температуре проволоки. Результаты опыта показали, что

средняя скорость атомов серебра близка к той, которая следует из максвелловского

распределения молекул по скоростям.

*(Закон Максвелла) описывается некоторой функцией f(v), называемой функцией

распределения молекул по скоростям. Если разбить диапазон скоростей молекул на

малые интервалы, равные dv, то на каждый интервал скорости будет приходиться

некоторое число молекул dN(v), имеющих скорость, заключенную в этом интервале.

Функция f(v) определяет относительное число молекул d/V (v)/N, скорости которых

 

Диа- и парамагнетизм: Всякое вещество является магнетиком, т.е. оно способно под действием магнитного поля приобретать магнитный момент (намагничиваться).

Вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле против направления поля, называются диамагнетиками.

Наведенные составляющие магнитных полей атомов (молекул) складываются и образуют собственное магнитное поле вещества, ослабляющее внешнее магнитное

поле. Этот эффект получил название диамагнитного эффекта

парамагнитные вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле по направлению поля. У парамагнитных веществ при отсутствии внешнего магнитного поля магнитные моменты электронов не компенсируют друг - друга, и атомы (молекулы) парамагнетиков всегда обладают магнитным моментом.

Помимо рассмотренных двух классов веществ — диа- и парамагнетиков, называемых слабомагнитными веществами, существуют еще сильномагнитные вещест-

вещества — ферромагнетики — вещества, обладающие спонтанной намагниченностью,

т. е. они намагничены даже при отсутствии внешнего магнитного поля.

Природа ферромагнетизма:

Структура ферромагнетика представляет собой набор областей спонтанной самопроизвольной намагниченности (доменов). Во внешнем магнитном поле происходит разворот магнитных моментов в домене по направлению внешнего поля. Для ферромагнетиков характерна нелинейная зависимость B от H.