3.Магнитные моменты атомов.

Магнитный момент атома слагается из орбитальных и собственных моментов входящих в его состав электронов, а также из магнитного момента ядра, который значительно меньше магнитных моментов электронов. Поэтому во многих случаях можно считать, что магнитный момент атома равен векторной сумме магнитных моментов электронов, а магнитный момент молекулы состоит из моментов входящих в нее атомов.

Экспериментальное определение атомов проводилось Штерном и Герлахом в 1923 г. Идея опыта предложена Капицей и Семеновым, 1920 г. Пучок атомов пропускали через сильно неоднородное магнитное поле. Сила, действующая на атомы, как контуры с током, зависит от угла между магнитным моментом и направлением поля:

При хаотическом распределении направлений магнитных моментов атомов в пучке после прохождения поля предполагалось получить на экране сплошной растянутый след, который содержит все ориентации магнитного момента от =0 до = . Однако, вместо этого на экране появились отдельные линии, расположенные симметрично относительно следа пучка, полученного в отсутствии поля.

Опыт показал, что углы, под которыми ориентируются магнитные моменты атомов по отношению к внешнему магнитному полю, могут иметь только дискретные значения, т.е., что проекция магнитного момента на направление поля квантуется.

Число значений проекций магнитного момента для разных атомов различно, рис.8.3.

Магнитные моменты атомов имели величины порядка нескольких магнетонов Бора. У некоторых атомов (Hg, Mg) магнитные моменты отсутствовали.

Число электронов в атомах, как следует из периодической таблицы Менделеева, велико, а число проекций магнитного момента мало. Причина заключается в том, что в магнитном поле проявляются только внешние электроны и не у всех атомов.

Б17

1. Теорема о циркуляции вектора Е. Потенциальное поле.

2. Теорема Гаусса для вектора В.

3. Парамагнетизм.

1.Теорема о циркуляции вектора е. Потенциальное поле.

Как известно стационарное поле центральных сил консервативно, т.е., работа сил этого поля не зависит от формы пути, а зависит лишь от положения начальной и конечной точек пути. Этим свойством обладает и электростатическое поле – поле неподвижных зарядов. В таком поле элементарная работа по

перемещению единичного положительного заряда на перемещении равна , а вся работа сил на пути от точки 1 до точки 2 поля равна . Интеграл берется по некоторой линии и называется линейным. Из независимости этого интеграла от формы

пути следует, что по произвольному замкнутому пути он равен 0.

Интеграл по замкнутому пути называют циркуляцией вектора по контуру и обозначают как .

Итак, = 0, это утверждение называется теоремой о циркуляции

вектора . Для доказательства разобьем произвольный замкнутый путь на две части: 1а2 и 2в1, рис.2.5.

Т.к. работа не зависит от формы пути, то . С другой стороны, из математики известно,что Тогда, работа на всем пути: , значит .

Поле, обладающее свойством , называется потенциальным, значит, любое поле статических зарядов является потенциальным.