Диамагнетизм: Нұсқалар арасындағы айырмашылық

Content deleted Content added
Жаңа бетте: Орбита бойымен қозғалған электрон зырылдауыкка ұқсас. Сондықтан, оған сыртқы күштің әсеріне ұ...
 
Өңдеу түйіні жоқ
1-жол:
[[Орбита]] бойымен қозғалған [[электрон]] зырылдауыкка ұқсас. Сондықтан, оған сыртқы күштің әсеріне ұшыраған [[гироскоп|гироскоптың]] өзгеріс-сипатының ерекшеліктері тән болуға тиісті, атап айтқанда, белгілі бір жағдайда [[электрон]] орбитасының [[прецессиясы]] пайда болуы тиіс. Егер атом сыртқы В магнит өрісінде тұрса, [[прецессия]] үшін қажетті шарты іске асады. Бұл жағдайда орбитаға айналдырушы момент М = [р<sub>m</sub>В] әсер етеді, ол электронды орбитальды магнит моментін өріс бағытымен орналастыруға тырысады (бұл жағдайда [[механикалық момент]] L өріске қарсы орналасады). М моментінің әсерінен L және р<sub>m</sub> векторлары, В магний[[магнит индукция|магнит индукциясының]] векторының бағытын айнала [[прецессия]] туғызады, оның жылдамдығын оңай табуға болады. L векторы dt уақыт ішінде dL өсімше алады, яғни dL=Mdt.
dL векторы да, М векторы сияқты, В мен L арқылы жүргізілген жазықтыққа перпендикуляр әрі модулы бойынша мынаған тең:
dL=p<sub>m</sub>Bsinadt, мұндағы а — р<sub>m</sub> мен В арасындағы бұрыш. dL векторы жатқан жазықтық dt уақыт аралығында В
бағытын айнала мынадай бұрышқа бұрылады:
dft = JjkLP<sub>m</sub>ВsinOdtРтв
dft = J j k L ^ Pm В sin Odt ^ Р т в
Lslnaisina L
L slna isina L
==Лармор прецессия бөлімі==
Осы бұрыілты dt уақытқа бөліп, прецессияныц бұрыштық жылдамдығын табамыз:
Жиілікті [[лармор]] прецессиясының жиілігі немесе жайларморлы жиілік деп атайды. Ол — [[Магнит өрісі|магнит өрісінің]] бағытына қатысты орбитаның еңкею бұрышына, орбитаның радиусына немесе электронның жылдамдығына байланысты. Демек, ол атомның құрамына енетін барлық электрондар үшін бірдей болады.
Рт D
[[Орбита прецессиясы]] электронный өріс бағытын айналғандағы қосымша қозғалысына жағдай жасайды. Егер [[орбитаның центрі]] арқылы өтетін параллель В осінен алынған электронның R қашықтығы өзгермесе, электронныц қосымша қозғалысы радиусы R шеңбердің бойымен өтер еді. Оған дөңгелек ток сәйкес келер еді. Шынында, электрондардын орбита бойымен қозғалысынан қашықтық әр уақытта өзгеріп отырады. Сондықтан формуласындағы R<sup>2</sup>-ның орнына уақыт бойынша R<sup>2</sup> орташа мәнін алу керек. Бұл орташа мән В өрісіне қатысты орбита жазықтығының бағдарлауымен сипатталатын а бұрышыныц мәніне байланысты. Атап айтқанда, В векторына перпендикуляр орбита үшін тұрақты және ол орбитаның R радиусына тең. Жазықтығы В бағыты бойынша өтетін орбита үшін R радиусы R = rsinu заңы бойынша өзгереді. Мұндағы электронның
жнілікті л а р м о р
орбита бойынша айналғандағы бұрыштық жылдамдығы. Демек, R<sup>2</sup>=R<sup>2</sup> sin<sup>2</sup> соs және [[синус]] квадратының орташа мәні -4~ болғандықтан, R<sup>2</sup>=-ur<sup>2</sup>. Егер а-ның мүмкін болатын барлық мәндері арқылы, оларды тең ықтималды деп санап, орташа мәніне келтірсек, онда R<sup>2</sup>=а<sup>2</sup>. Бірнеше электронды атомдарда орбита мүмкін боларлық әдістермен бағдарланған, сондықтан әрбір электрон үшін жеке 1 орташа мән жазуға болады. Aтомның симметриялы сфералық электрондық қабыршаға дұрыс. («—» танбасы p<sub>'m</sub> және В векторларының қарама-қарсы жаққа бағытталғанын көрсетеді). Біз орбитаны дөңгелек деп ұйғардық. Басқаша жағдайда (мысалы эллипстік орбита үшін) R<sup>2</sup>-ның орнына 2*R-ні алу, яғни электронның ядродан орташа квадрат қашықтығын алу керек. Өрнекті барлық электрондар үшін қосып, атомның индукцияланған магнит моментін тұтас табамыз. z
п р е ц е с с и я с ы н ы ц ж и і л іг і немесе жай л а р м о р л ы
(атомдағы электрондар саны гN атом нөміріне тең болатыны белгілі). Сонымен, сыртқы магнит өрісінің әсерінен, барлық
ж и і л і к деп атайды. Ол — магнит өрісініц бағытына қатысты
электрондар үшін бұрыштық жылдамдықтары бірдей, [[электрон]] орбитасының [[Прецессия|прецессиясы]] пайда болады. Прецессияға себепші болатын электрондардын қосымша қозғалысы, өріске қарсы бағытталған, [[атомның индукцияланған магнит моменті|атомның индукцияланған магнит моментіне]] әкеліп соғады.
орбитаныц еңкею бұрышына, орбитаныц радиусына немесе электронныц жылдамдығына байлаІІЫССЫЗ. Демек, ол атомиыц қурамыиа енетін барлық электрондар үшін бірдей болады.
[[Лармор прецессиясы]] барлық заттарда болады. Алайда атомдар өзінен-өзі магнит моменттеріне ие болған жағдайда магнит өрісі моментті индукциялан қана қоймай, атомның магнит моментін өріс бағытымен орналастыра отырып оған бағдарлаушы әсер етеді. Бұл кезде пайда болған оң (яғни өріс бойымен бағытталған) [[магнит моменті]] индукцияланған теріс моменттен едәуір көп болады. Сондықтан қорытқы момент оң болады да зат өзін парамагнетик сияқты көрсетеді. <ref>Жалпы физика курсы, II том. Электр. Савельев И. В.«Наука» баспасы, физика-математика әдебиетінің бас редакциясы М., 1970 ж. ИБ № 618</ref>
Орбита прецессиясы электронный өріс бағытын айналғандағы қосымша қозғалысына
жағдай жасайды. Егер орбитаныц центрі арқылы өтетін параллель В осінен алынған электронның г' қашықтығы өзгермесе, электронныц қосымша қозғалысы радиусы г' шепбердің бойымен өтер еді (98-сурсттіц төменгі ж а г ы н д а гы штрихталмаган дөцгелскті қараңыздар). Огап дөц-
гелек ток сәйкес келер еді (штрнхталган дөцгелскті қараңыздар). Г=е / ' , оның магнит моменті
Шынында, электрондардын орбита бойымен қозғалысынан қашықтық әр уақытта өзгеріп отырады. Сондықтан (52.2) формуласындағы г'2-ныц орнына уақыт бойынша г'2 орташа мәнін алу керек. Бұл орташа мән В
өрісіне қатысты орбита жазықтыгыныц бағдарлауымен
сипатталатын а бурышыныц мәніне байланысты. Атап айтқанда,
В векторына перпендикуляр орбита үшін г' тұрақты және ол орбитаныц г радиусына тец. Жазықтығы В бағыты бойынша өтетін орбита үшін г' радиусы г'—
= rsinu)/ зацы бойынша өзгереді. Мұндағы со — электронның
орбита бойынша айналғандағы
бүрыштық жылдамдығы ; В векторы мен орбита сурет.
жазықтығында жатыр). Демек,
R'2—R2 sin2 со/ және синус квадратының орташа мәні -4~
болғандықтан, г'2=-үг2. Егер а-ның мүмкін болатын
барлық мәндері арқылы, оларды тец ықтималды деп санап, орташа моніне келтірсек, онда
Р"2=|а2. (52.3)
Бірнеше электронды атомдарда орбита мүмкін боларлық әдістермен бағдарланған, сондықтан әрбір
электрон үшін жеке (52.3) 1 орташа мән жазуға болады.
(52.2) өрнегіне (52.1) өрнегіндегі со/. үшін мәнін жәпе г'2 үшін (52.3) мәнін қойып жазсақ, онда бір электронныц индукцирленғен магнит моментініц орташа мәңін
төмендегі түрде өрнектеуге болады:
рГп-~-{ШггВ (52.4)
г ы
атом|1ыи сНмметрмялм сфералық электроидық қабыршаі н ғана дұрыс (атом фнзикасыныц оқулығын қараңыз).
(«—» танбасы p'm және В векторларының қарама-қарсы жаққа бағытталғанын көрсетеді).
Біз.орбитаны дөңгелек деп ұйғардық. Басқаша жағдайда (мысалы эллипстік орбита үшін) г2-ның орнына
г2-ні алу, яғни электронның ядродан орташа квадрат
қашықтығын алу керек.
(52.4) өрнекті барлық электрондар үшін қосып, атомның индукцияланған магнит моментін тұтас табамыз: '
z
Р'тат = 2 К - ~ ^ (52.5)
1
(атомдағы электрондар саны г атом нөміріне тең болатыны белгілі).
Сонымен, сыртқы магнит өрісінің әсерінен, барлық
электрондар үшін бұрыштық жылдамдықтары
бірдей, электрон орбитасының прецессиясы пайда болады. Прецессияға себепші болатын электрондардын қосымша қозғалысы, өріске қарсы бағытталған, атомның
индукцияланған магнит моментіне әкеліп соғады.
лармор прецессиясы барлық заттарда болады. Алайда
атомдар өзінен-өзі магнит моменттеріне ие болған жағдайда магнит өрісі моментті индукциялап қана
қоймай, атомның магнит моментін өріс бағытымен орналастыра отырып оған бағдарлаушы әсер етеді. Бұл кезде пайда болған оң (яғни өріс бойымен бағытталған)
магнит моменті индукцияланған теріс моменттен едәуір
көп болады. Сондықтан қорытқы момент оң болады да
зат өзін парамагнетик сияқты көрсетеді. <ref>Жалпы физика курсы, II том. Электр. Савельев И. В.«Наука» баспасы, физика-математика әдебиетінің бас редакциясы М., 1970 ж. ИБ № 618</ref>
 
==Пайдаланылған әдебиет==