Диамагнетики

Молекулы диамагнетиков не обладают магнитным моментом. Во внешнем магнитном поле индуцируются элементарные круговые токи. Так как этот микроток индуцирован внешним магнитным полем, то, согласно правилу Ленца, у атома появляется составляющая магнитного доля, направленная противоположно внешнему полю. Наведенные составляющие магнитных полей атомов (молекул) складываются и образуют собственное магнитное поле вещества, ослабляющее внешнее магнитное поле. Этот эффект получил название диамагнитного эффекта, а вещества, намагничивающиеся во внешнем магнитном поле против направления поля, называются диамагнетиками.

К диамагнетикам относятся многие металлы (например, Bi, Ag, Au, Сu), большинство органических соединений смолы, углерод.

Диамагнитный момент наблюдается и в парамагнетиках, но он значительно слабее парамагнитного и поэтому остается незаметным.

Из механизма диамагнетизма следует, что он свойственен всем веществам. Если магнитный момент атомов велик, то парамагнитные свойства преобладают над диамагнитными и вещество является парамагнетиком; если магнитный момент атомов мал, то преобладают диамагнитные свойства и вещество является диамагнетиком.

Физическая величина, определяемая магнитным моментом единицы объема магнетика называется намагниченность

— магнитный момент магнетика, равный векторной сумме магнитных моментов отдельных молекул).

В несильных полях намагниченность прямо пропорциональна напряжен­ности поля, вызывающего намагничение,

Магнитная восприимчивость вещества (χ)

Для диамагнетиков χ отрицательна (поле молекулярных токов противоположно внешнему), для парамагнетиков — положительна (поле молекулярных токов совпадает с внешним). Значения χ очень малы (порядка 10^{-4 –} 10^-6).

Магнитное поле В в веществе складывается из двух полей: внешнего поля В_о (поля, создаваемого намагничивающим током в вакууме) и поля В' намагниченного вещества (поля, создаваемого молекулярными токами)

где В_о =μ₀H (H - вектор напряженности,характеризующий магнитное поле макротоков).

Доказывается, Тогда

или

Подставив выражение для J в (1), получим

Безразмерная величина μ =1 + χ представляет собой магнитную проницаемость вещества. Для диамагнетиков μ < 1, для парамагнетиков μ > 1.

Дата добавления: 2015-08-02