Розглянемо цей випадок трохи детальніше. Скористаємось другим законом Ньютона
 , (14.1.6)
де  - електрична сила індукована змінним в часі магнітним полем; m – маса електрона;  - прискорення гальмування.
З рівняння (14.1.6) прискорення руху електрона дорівнює
 . (14.1.7)
Напруженість вихрового електричного поля Е знайдемо з рівняння Максвелла (14.1.5)
 ,
де   , а  , тому  , звідки  .
Тому
 , або  .
Інтегруємо останній вираз у межах зміни швидкості від uо до u, а індукції магнітного поля від 0 до В
 .
Після інтегрування одержимо:
 . (14.1.8)
Значення швидкості з (14.1.8) підставимо у вираз орбітального магнітного моменту (14.1.3)
 . (14.1.9)
Для атома, в якому є z електронів, одержимо:
 , (14.1.10)
де  - складова, яка пов’язана з орбітальним рухом електрона в атомі;  - складова, яка появляється лише у зовнішньому магнітному полі.
Одержана формула (14.1.10) показує, що магнітний момент атома у випадку дії змінного в часі магнітного поля зменшується за рахунок намагнічування атома у протилежному напрямі.
Магнетики, для яких характерна ця особливість, називаються діамагнетиками.
Покажемо, що у випадку, коли  не збігається з напрямком дії змінного в часі магнітного поля, такі атоми здійснюють прецесію. Частота цієї прецесії дорівнює
 ;
але  , тому
 , де  .
Величину  - називають гіромагнітним відношенням, а  - Ларморова частота прецесії.
Рис.14.3
Магнітна сприйнятливість і проникність
Якщо магнетики намагнічуються у ту ж сторону, що і  , то вони називаються парамагнетиками.
Кількісною мірою намагнічування є вектор намагніченості, який можна подати через одиницю об’єму речовини:
 , (14.2.1)
де n – концентрація атомів або їх число в одиниці об’єму магнетика;  - індукований магнітний момент атома, друга складова у рівнянні (14.1.10).
З урахуванням викладеного одержуємо
 ,
або
 . (14.2.2)
Величину  називають магнітною сприйнятли-вістю.
Якщо магнітна сприйнятливість c<0, то такі магнетики називають діамагнетиками.
За розрахунками Кюрі-Венса для парамагнетиків
 .
У цьому випадку магнітна сприйнятливість обернено пропорційна до абсолютної температури.
З інших міркувань встановлено, що
 , (14.2.3)
де m - відносна магнітна проникність середовища; c - магнітна сприйнятливість.
Із співвідношення (14.2.3) одержуємо:
m > 1- парамагнетики; m < 1 - діамагнетики.
Прикладом діамагнітних речовин є металевий вісмут. При внесенні шматочка вісмуту, підвішеного до нитки у зовнішнє магнітне поле, останнє цей шматочок виштовхує з магнітного поля.
Парамагнітна мідь або латунь слабо втягуються у зовнішнє магнітне поле.
|
