Природа магнитных свойств вещества

1. Природа магнитных свойств вещества.

1.1 Гипотеза Ампера: вещества обладают магнитными свойствами вследствие того, что внутри молекул и атомов циркулируют элементарные замкнутые электрические токи.

• Движение электронов вокруг атомных ядер эквивалентно замкнутым токам, которые создают магнитное поле.

• Электроны и атомные ядра сами являются элементарными магнитиками, вследствие собственного вращения. Это свойство частиц характеризуется “спином “. Спин (анг:”spin”- вертеться) электрона – также является одной из характеристик электрона, как заряд и масса.

• Таким образом, магнитное поле атома создается орбитальным движением электронов и собственным вращением электронов и ядер, т.е. спином.

• Во внешнем магнитном поле замкнутые токи своими магнитными полями ориентируются вдоль вектора магнитной индукции внешнего поля. В результате магнитное поле в веществе усиливается, вещество намагничивается:.

1.2 Магнитная проницаемость и намагниченность вещества.

Магнитная проницаемость - , физическая величина, показывающая, во сколько раз индукция магнитного поля в однородной средеотличается от индукции магнитного поля в вакууме.

Кобальт =175, никель =1120, сталь трансформаторная =8000, пермаллой =25000.

Намагниченность вещества –J

Т.к

1.3 Магнетики - все вещества, способные намагничиваться в магнитном поле.

По магнитным свойствам магнетики подразделяются на три основные группы: диамагнетики, парамагнетики, ферромагнетики.

Диамагнетики (  ) – вещества, у которых суммарное магнитное поле атомов и молекул равно нулю. Под действием внешнего поля орбитальное движение электронов изменяется. Появляется магнитное поле, направленное против и внешнего магнитного поля (следствие правила Ленца). Таким образом, диамагнетики намагничиваются против внешнего магнитного поля и выталкиваются из него. К диамагнетикам относятся: медь, золото, свинец, висмут, инертные газы. Например: висмут =0,9998.

Парамагнетики (1)- вещества, атомы которых имеют собственное магнитное поле. В парамагнетиках атомы и молекулы можно представить в виде микроскопических магнитиков. Во внешнем магнитном поле магнитные поля атомов ориентируются в направлении индукции внешнего магнитного поля. В результате вещество намагничивается. Парамагнетики втягиваются в магнитное поле. К парамагнетикам относятся: алюминий, вольфрам, платина. Например: алюминий =1,00023.

2. Ферромагнетики и их свойства.

• Ферромагнетиками называются магнетики, в которых магнитное поле усиливается в сотни и тысячи раз.

• Железо, кобальт, никель и их сплавы – ферромагнетики.

2.1 Природа ферромагнетизма.

Ферромагнетик