• А
  • Б
  • В
  • Г
  • Д
  • Е
  • Ж
  • З
  • И
  • Й
  • К
  • Л
  • М
  • Н
  • О
  • П
  • Р
  • С
  • Т
  • У
  • Ф
  • Х
  • Ц
  • Ч
  • Ш
  • Щ
  • Ф
  • Э
  • Ю
  • Я
  • Магнитный гистерезис

    Магнитный гистерезис, см. в статье Гистерезис…



    Магнитный диполь

    Магнитный диполь, см. в статье Диполь электрический и магнитный…



    Магнитный диск

    Магнитный диск, запоминающее устройство ЦВМ, в котором носителем информации является тонкий алюминиевый или пластмассовый диск, покрытый слоем магнитного материала. Применяются М. д. диаметром от 180…



    Магнитный заряд

    Магнитный заряд, вспомогательное понятие, вводимое при расчётах статических магнитных полей (по аналогии с электрическим зарядом, создающим электростатическое поле). М. з., в отличие от электрических…



    Магнитный листок

    Магнитный листок, бесконечно тонкий двойной магнитный слой, образованный магнитными диполями. Магнитное поле М. л. при определённых условиях эквивалентно полю постоянного электрического тока, текущего…



    Магнитный момент

    Магнитный момент, основная величина, характеризующая магнитные свойства вещества. Источником магнетизма, согласно классической теории электромагнитных явлений, являются электрические макро- и микротоки. Элементарным источником магнетизма считают замкнутый ток. Из опыта и классической теории электромагнитного поля следует, что магнитные действия замкнутого тока (контура с током) определены, если известно произведение (М) силы тока i на площадь контура s (М = i s/c в СГС системе единиц, с —скорость света). Вектор М и есть, по определению, М. м. Его можно записать и в иной форме: М = m l, где m — эквивалентный магнитный заряд контура, а l — расстояние между "зарядами" противоположных знаков (+ и -).

    М. м. обладают элементарные частицы, атомные ядра, электронные оболочки атомов и молекул. М. м. элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов и других), как показала квантовая механика, обусловлен существованием у них собственного механического момента — спина. М. м. ядер складываются из собственных (спиновых) М. м. образующих эти ядра протонов и нейтронов, а также М. м., связанных с их орбитальным движением внутри ядра. М. м. электронных оболочек атомов и молекул складываются из спиновых и орбитальных М. м. электронов. Спиновый магнитный момент электрона mсп может иметь две равные и противоположно направленные проекции на направление внешнего магнитного поля Н. Абсолютная величина проекции

    где mв= (9,274096 ±0,000065)·10-21эрг/гс — Бора магнетон, , где hПланка постоянная, е и me — заряд и масса электрона, с — скорость света; SH — проекция спинового механического момента на направление поляH. Абсолютная величина спинового М. м.

    где s = 1/2 — спиновое квантовое число. Отношение спинового М. м. к механическому моменту (спину)

    ,

    так как спин

    .

    Исследования атомных спектров показали, что mНсп фактически равно не mв, а mв (1 + 0,0116). Это обусловлено действием на электрон так называемых нулевых колебаний электромагнитного поля (см. Квантовая электродинамика, Радиационные поправки).

    Орбитальный М. м. электрона mорб связан с механическим орбитальным моментом орб соотношением gopб = |mорб| / | орб| = |e|/2mec, то есть магнитомеханическое отношение gopб в два раза меньше, чем gcп. Квантовая механика допускает лишь дискретный ряд возможных проекций mорб на направление внешнего поля (так называемое квантование пространственное): mНорб = mlmв, где ml —магнитное квантовое число, принимающее 2l + 1 значений (0, ±1, ±2,..., ±l, где l —орбитальное квантовое число). В многоэлектронных атомах орбитальный и спиновый М. м. определяются квантовыми числами L и S суммарного орбитального и спинового моментов. Сложение этих моментов проводится по правилам пространственного квантования. В силу неравенства магнитомеханических отношений для спина электрона и его орбитального движения (gcп ¹ gopб) результирующий М. м. оболочки атома не будет параллелен или антипараллелен её результирующему механическому моменту J.Поэтому часто рассматривают слагающую полного М. м. на направление вектора J, равную

    где gJ — магнитомеханическое отношение электронной оболочки, J — полное угловое квантовое число.

    М. м. протона, спин которого равен

    должен был бы по аналогии с электроном равняться

    ,

    где Mp — масса протона, которая в 1836,5 раз больше me, mяд — ядерный магнетон, равный 1/1836,5mв. У нейтрона же М. м. должен был бы отсутствовать, поскольку он лишён заряда. Однако опыт показал, что М. м. протона mp = 2,7927mяд, а нейтрона mn = —1,91315mяд. Это обусловлено наличием мезонных полей около нуклонов, определяющих их специфические ядерные взаимодействия (см. Ядерные силы, Мезоны) и влияющих на их электромагнитные свойства. Суммарные М. м. сложных атомных ядер не являются кратными mяд или mp и mn. Таким образом, М. м. ядра калия равен —1,29 mяд. Причиной этой неаддитивности является влияние ядерных сил, действующих между образующими ядро нуклонами. М. м. атома в целом равен векторной сумме М. м. электронной оболочки и атомного ядра.

    Для характеристики магнитного состояния макроскопических тел вычисляется среднее значение результирующего М. м. всех образующих тело микрочастиц. Отнесённый к единице объёма тела М. м. называется намагниченностью. Для макротел, особенно в случае тел с атомным магнитным упорядочением (ферро-, ферри- и антиферромагнетики), вводят понятие средних атомных М. м. как среднего значения М. м., приходящегося на один атом (ион) — носитель М. м. в теле. В веществах с магнитным порядком эти средние атомные М. м. получаются как частное от деления самопроизвольной намагниченности ферромагнитных тел или магнитных подрешёток в ферри- и антиферромагнетиках (при абсолютном нуле температуры) на число атомов — носителей М. м. в единице объёма. Обычно эти средние атомные М. м. отличаются от М. м. изолированных атомов; их значения в магнетонах Бора mв оказываются дробными (например, в переходных d-металлах Fe, Со и Ni соответственно 2,218 mв, 1,715 mв и 0,604 mв) Это различие обусловлено изменением движения d-электронов (носителей М. м.) в кристалле по сравнению с движением в изолированных атомах. В случае редкоземельных металлов (лантанидов), а также неметаллических ферро- или ферримагнитных соединений (например, ферриты) недостроенные d- или f-слои электронной оболочки (основные атомные носители М. м.) соседних ионов в кристалле перекрываются слабо, поэтому заметной коллективизации этих слоев (как в d-металлах) нет и М. м. таких тел изменяются мало по сравнению с изолированными атомами. Непосредственное опытное определение М. м. на атомах в кристалле стало возможным в результате применения методов магнитной нейтронографии, радиоспектроскопии (ЯМР, ЭПР, ФМР и т.п.) и Мёссбауэра эффекта. Для парамагнетиков также можно ввести понятие среднего атомного М. м., который определяется через найденную на опыте постоянную Кюри, входящую в выражение для Кюри закона или Кюри — Вейса закона (см. Парамагнетизм).

    Лит.: Тамм И. Е., Основы теории электричества, 8 изд., М., 1966; Ландау Л. Д. и Лифшиц Е. М., Электродинамика сплошных сред, М., 1959; Дорфман Я. Г., Магнитные свойства и строение вещества, М., 1955; Вонсовский С. В., Магнетизм микрочастиц, М., 1973.

    С. В. Вонсовский.

     

    СГС система единиц

    СГС система единиц, система единиц физических величин, в которой приняты три основные единицы: длины - сантиметр, массы - грамм и времени - секунда. Система с основными единицами длины, массы и…

    Магнитный заряд

    Магнитный заряд, вспомогательное понятие, вводимое при расчётах статических магнитных полей (по аналогии с электрическим зарядом, создающим электростатическое поле). М. з., в отличие от электрических…

    Спин

    Спин (от англ. spin - вращаться, вертеться.), собственный момент количества движения элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого. (При введении…

    Бора магнетон

    Бора магнетон, единица элементарного магнитного момента, равная собственному (спиновому) магнитному моменту электрона. Названа в честь Н. Бора. Б. м. mВ=(9,2732 = 0,0006)`10-24дж/тл = (9,2732 = 0,0006…

    Планка постоянная

    Планка постоянная, квант действия, фундаментальная физическая постоянная, определяющая широкий круг физических явлений, для которых существенна дискретность действия. Эти явления изучаются в квантовой…

    Квантовые числа

    Квантовые числа, целые (0, 1, 2,...) или полуцелые (1/2, 3/2, 5/2,...) числа, определяющие возможные дискретные значения физических величин, которые характеризуют квантовые системы (атомное ядро, атом…

    Квантовая электродинамика

    Квантовая электродинамика, квантовая теория электромагнитных процессов; наиболее разработанная часть квантовой теории поля. Классическая электродинамика учитывает только непрерывные свойства…

    Радиационные поправки

    Радиационные поправки, в квантовой электродинамике поправки к значениям некоторых физических величин и сечениям различных процессов (вычисленным по формулам релятивистской квантовой механики)…

    Магнитомеханическое отношение

    Магнитомеханическое отношение, гиромагнитное отношение, отношение магнитного момента элементарных частиц (и состоящих из них систем - атомов, молекул, атомных ядер и т.д.) к их моменту количества…

    Квантование пространственное

    Квантование пространственное в квантовой механике, дискретность возможных пространственных ориентаций момента количества движения атома (или др. частицы или системы частиц) относительно любой…

    Ядерные силы

    Ядерные силы, силы, удерживающие нуклоны (протоны и нейтроны) в ядре. Обусловливают самые интенсивные из всех известных в физике взаимодействий (см. Сильные взаимодействия). Я. с. являются…

    Мезоны

    Мезоны, нестабильные элементарные частицы, принадлежащие к классу сильно взаимодействующих частиц (адронов); в отличие от барионов М. не имеют барионного заряда и обладают нулевым или целочисленным…

    Кюри закон

    Кюри закон, температурная зависимость удельной магнитной восприимчивости c некоторых парамагнетиков, имеющая вид c = С/Т, (1) где Т - абсолютная температура, С - константа вещества (константа Кюри)…

    Кюри - Вейса закон

    Кюри - Вейса закон, температурная зависимость удельной магнитной восприимчивости c парамагнетиков, имеющая вид c = С' /(Т-D), (1) где C' и D - константы вещества (П. Вейс, 1907). Формула (1)…

    Парамагнетизм

    Парамагнетизм (от пара... и магнетизм), свойство тел, помещенных во внешнее магнитное поле, намагничиваться (приобретать магнитный момент)в направлении, совпадающем с направлением этого поля. Т. о…