Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
§ 147. ПарамагнетизмВ § 38 отмечалось, что полный магнитный момент атомной системы определяется равенством
Здесь
где В квантовой теории
Квантовое число Проекция вектора
где
есть магнетон Бора. Множитель Ланде
где I — орбитальное квантовое число (всегда целое), характеризующее полный орбитальный момент количества движения электронной оболочки, Из (147.03) видно, что Заметим, что для атомов с нечетным числом Теория парамагнетизма строится так же, как теория ориентационной электрической поляризации: под действием внешнего магнитного поля магнитные дипольные моменты ориентируются по направлению поля, а тепловое движение оказывает на них дезориентирующее действие; в результате устанавливается некоторая равновесная магнитная поляризация вещества. Заметим, что тепловое движение оказывает не только дезориентирующее действие, но и помогает установлению равновесной ориентации. Действительно, магнитный момент
Следовательно, на момент действует пара сил
Под влиянием этой пары сил момент не может повернуться по полю, ибо К перпендикулярно к У и проекция — будет сохранять постоянное значение. Магнитный момент будет прецессировать вокруг направления магнитного поля, сохраняя постоянный угол Магнитный момент единицы объема вещества определяется формулой
если магнитный момент частицы — атома или молекулы — свободно ориентируется в пространстве
Статистическая сумма
где
Вектор намагничивания равен
сумма в числителе равна
Введем аргумент
тогда
Здесь
есть функция Бриллюэна. При
Таким образом, график функции Бриллюэна в общем случае лежит между При
Выражение (147.15) аналогично выражению (141.10) для коэффициента поляризации дипольного диэлектрика. Однако (147.15) имеет более широкую область применимости: формула (141.10) справедлива только для газов,
Она дает эффективное число магнетонов Бора, а Формула (147.15) дает правильный порядок величины восприимчивости. Действительно, полагая для твердого тела
(см. скан) В ионах редких земель внешние электронные оболочки Теоретические значения Рассмотрим вопрос о свободе вращения магнитных моментов ионов группы железа. Парамагнитные свойства этой группы обусловлены внешней с ним момент. Эти соображения Зоммерфельда, Бозе и Стонера иллюстрируются приводимой таблицей. Из таблицы видно, что эффективное число магнетонов Бора для ионов группы железа хорошо согласуется с выражением
и хуже согласуется с выражением (147.16). Таким образом, для ионов группы железа свободой вращения обладает только спин, орбитальный момент «заморожен». (см. скан) Отличие При анализе парамагнетизма не учитывались магнитные моменты ядер. Магнитный момент ядер примерно в 103 раз меньше магнетона Бора для электронов, поэтому ядерным парамагнетизмом можно пренебречь.
|
1 |
Оглавление
|