文档介绍：§§1212--11 磁介质对磁场的影响磁介质对磁场的影响
磁介质中的磁感应强度为磁介质中的磁感应强度为
v v v
B = B0 + B′
真空中的真空中的磁介质磁化而磁介质磁化而
磁感应强度磁感应强度产生附加磁场产生附加磁场
B
zz定义定义µ r = ----相对磁导率
B0
B
µ =
(1)(1)顺磁质:顺磁质:µµ >1>1,, 即即 BB>>BB r
rr 00 B0
(2)(2)抗磁质:抗磁质:µµrr<1<1,, 即即 BB<<BB00
(3)(3)铁磁质:铁磁质:µµrr>>1>>1,, 即即 BB>>>>BB00
顺磁质和抗磁质顺磁质和抗磁质::
--55
µµrr ≈≈11±±1010 ≈≈ 11 ----弱磁性物质
铁磁质铁磁质:: µµrr>>1>>1 ----强磁性物质
§§1212--22 原子的磁矩原子的磁矩顺磁质和抗磁质顺磁质和抗磁质
一一.. 原子的磁矩原子的磁矩
v v
圆电流磁矩圆电流磁矩:: pm = ISen
电子轨道运动的磁矩电子轨道运动的磁矩::
e ev
I = =
2πr / v 2πr
ev evr
p = IS = πr 2 =
m 2πr 2
电子轨道运动角动量
电子轨道运动角动量 L = mevr
evr e
pm = = L
2 2me
原子内所有电子的总轨道原子内所有电子的总轨道
角动量是量子化的角动量是量子化的 L = ml h
原子电子轨道总磁矩原子电子轨道总磁矩
m = 1 时时
也是量子化的也是量子化的 l
e −24
pm = h = ×10 J/T
2me
二二..顺磁质和抗磁质的微观解释顺磁质和抗磁质的微观解释
v
zz分子固有磁矩分子固有磁矩 pm ::分子中所有的电分子中所有的电
子轨道磁矩和自旋磁矩的矢量和子轨道磁矩和自旋磁矩的矢量和
v
zz抗磁质分子抗磁质分子:: pm = 0
v
zz顺磁质分子顺磁质分子:: pm ≠ 0
v
B
0 v
v M
电子轨道磁矩电子轨道磁矩::pm
轨道角动量轨道角动量 v
L
v −
L = rv ×(mvv)
pv
外加磁场:外加磁场:电子的轨道电子的轨道 m
运动受到磁力矩的作用运动受到磁力矩的作用
v v v
M = pm × B0
v v v
ddtt 时间内时间内:: M = pm × B0
v v v v
L L+ M dt B v
0 M
电子产生一个与进动电子产生一个与进动 v
∆p v
相应的附加磁矩相应的附加磁矩 L
v −
v --------与与 B 反向反向
∆p 0 pv
m pv
一个分子的附加磁矩一个分子的附加磁矩 m
v v
∆pm = ∑∆p
v
B v
任一体积元中,大任一体积元中,大 0 M
量分子的附加磁矩矢量分子的附加磁矩矢 v
∆p v
量和与外磁场反向,量和与外磁场反向, L
−
产生与外磁场方向相产生与外磁场方向相
v
反的反的附加磁场附加磁场 pm
zz附加磁矩附加磁矩是产生抗磁性的唯一原因是产生抗磁性的唯一原因

v
加外磁场后,固有磁矩加外磁场后,固有磁矩 pm在磁力矩在磁力矩
作用下转向外磁场方向排列。外磁作用下转向外磁场方向排列。外磁
场越强,这样的排列越整齐。场越强,这样的排列越整齐。
呈现出一个与外磁场同方向的呈现出一个与外磁场同方向的
v
附加磁场附加磁场B′
分子固有磁矩转向分子固有磁矩转向是产生顺磁性是产生顺磁性
的主要原因的主要原因((分子附加磁矩可忽略分子附加磁矩可忽略
不计不计))