Природа діамагнетизму
Діамагнітний ефект заключається у намагнічуванні речовини назустріч напрямку діючого на неї зовнішнього магнітного поля, що приводить до його послаблення.
Розглянемо рух електрона по коловій орбіті радіусом r з кутовою швидкістю ωо. За відсутності зовнішнього магнітного поля на нього діє доцентрова сила 
, природа якої зараз нас не цікавить. При накладенні зовнішнього магнітного поля Во на електрон буде додатково діяти сила Лоренца 
, направлена в нашому випадку теж до центра орбіти (рис.8.6). Під дією цих двох сил зміниться кутова швидкість. Вона зросте на величину ωL, яка називається частотою Лармора, і стане рівною 
.
Згідно з другим законом Ньютона
.
Розкриваючи дужки і нехтуючи доданком, який містить 
, так як він набагато менший за інші із-за нескінченно малого значення частоти Лармора ( 
), одержуємо
. (8.12)
Збільшення кутової швидкості приводить до зростання орбітального струму електрона, а отже і орбітального магнітного моменту на величину
. (8.13)
Цей індукований магнітний момент направлений проти зовнішнього поля Во.
У випадку, коли напрямок руху електрона буде протилежний, ніж на рис.8.6, сила Лоренца буде направлена від центра, частота обертання електрона зменшиться, орбітальний магнітний момент зменшиться, і індукований магнітний момент ΔМ буде направлений знову таки проти зовнішнього поля Во.
У випадку, коли зовнішнє поле Во не перпендикулярне площині орбіти, виникає прецесія орбіти навколо цього поля, подібно прецесії гіроскопа. При цьому також виникає індукований магнітний момент, але дещо менший. Отже діамагнетики намагнічуються в напрямку, протилежному зовнішньому полю і послаблюють його..
Таким чином, діамагнітний ефект заключається в послабленні зовнішнього магнітного поля за рахунок зміни орбітального руху електрона і виникнення протилежно направленого індукованого магнітного моменту. Цей ефект має місце в усіх магнетиках, але порівняно з іншими магнітними ефектами (парамагнітним, феромагнітним) може бути домінуючим, як це спостерігається у діамагнетиках, чи навпаки не проявлятись.
Дата добавления: 2015-07-24; просмотров: 800;