华中科技大学：《大学物理》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十六章 有磁介质存在时的磁场

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第十六章有磁介质存在时的碳场 §16-1磁介质对磁场的影响 磁介质的分类 Ba:真空中的磁感应强度 B':磁介质磁化而产生附加磁场 磁介质中的磁感应强度为 B=b+B 定义1= B—B 相对磁导率 0

第十六章 有磁介质存在时的磁场 一 .磁介质的分类 B = B + B    0 B0 ：真空中的磁感应强度  B' ：磁介质磁化而产生附加磁场  磁介质中的磁感应强度为 §16-1 磁介质对磁场的影响 定义 B0 B r = ----相对磁导率

第十六章有磁介质存在时的碳场 根据山的不同,磁介质分为三类: 顺磁质:>1,即B>B0,这是因B′与B 同向所致,如锰、铝、氧等 抗磁质:41,即BB0,这是因B与B 反向所致,如铜、氢、硫等 铁磁质:14>>1,即B>B0,这是因为B 不但与B同向,且比B大得多,如钴 铁、镍等

第十六章 有磁介质存在时的磁场 根据r的不同，磁介质分为三类： 顺磁质：r>1, 即B>B0，这是因 与 同向所致，如锰、铝、氧等 B  B0  抗磁质：r>1, 即B>>B0，这是因为 不但与 同向，且比B0大得多，如钴 、铁、镍等 B  B0 

第十六章有磁介质存在时的碳场 顺磁质和抗磁质:值约为1±1051 弱磁性物质 铁磁质 强磁性物质 定义xn=1-1-磁化率 顺磁质:xm>0 抗磁质 <0 铁磁质:xn很大

第十六章 有磁介质存在时的磁场 顺磁质和抗磁质: r值约为110-51 ----弱磁性物质 铁磁质： r>>1 ----强磁性物质 定义 = −1 m r  ----磁化率 顺磁质：m >0 抗磁质：m <0 铁磁质：m很大

匚十六章有介质存在时的场 §16-2原子的磁矩 原子磁矩的经典模型: 原子内,核外电子绕核运动, 同时还有自旋核也有自旋运动, 形成磁矩 m=Ise I表示电流S表示园面积

第十六章 有磁介质存在时的磁场 §16-2 原子的磁矩 一、原子磁矩的经典模型： 原子内，核外电子绕核运动， 同时还有自旋核也有自旋运动， 形成磁矩 m ISe   = I表示电流,S表示园面积

第十六章有磁介质存在时的碳场 设电子的质量为m,运动半径为r, 运动速率为v ev (2) 原子运动的磁是/2aT m=is=72 evr 27r 原子的角动 L=m。r(4) 原子磁矩为 e m L(5) 2m

第十六章 有磁介质存在时的磁场 设电子的质量为me ,运动半径为r， 运动速率为v (2) 2 r ev 2 r / v e I   = = (3) 2 evr r 2 r ev m IS 2 = =  =  L m vr (4) = e 原子运动的磁矩 原 子 的 角 动 量 原子磁矩为 L (5) 2m e m e =

第十六章有磁介质存在时的碳场 二、原子磁矩的量子模型 1、原子磁矩同样为 e 2me 2、量子力学总轨道角动量 L=mma=0,1,2, 九=1.05×10-34J.s

第十六章 有磁介质存在时的磁场 二、原子磁矩的量子模型： 2、量子力学总轨道角动量 1.05 10 J s L m m 0,1,2,... 3 4 =   = = −    L (5) 2m e m e = 1、原子磁矩同样为

第十六章有磁介质存在时的碳场 例:求氧原子的总轨道角动量 L=1的轨道的总磁矩 根据轨道总磁 e 矩公式 m L\(5) L=mn m 方=1.05×10-34J.s

第十六章 有磁介质存在时的磁场 例：求氧原子的总轨道角动量 L=1的轨道的总磁矩 L (5) 2m e m e = 根据轨道总磁 矩公式 1.05 10 J s L m m 1 3 4 =   = = −   

第十六章有磁介质存在时的碳场 m 方=9.27×1024JT(6) 电子自旋的角动量 S S=/2 B B 2me =927×104J/T

第十六章 有磁介质存在时的磁场 电子自旋的角动量 9.27 10 J/ T (6) 2m e m -2 4 e =  =  S S / 2 m e m e B = =   e e B 2m e S m e m = = 9.27 10 J/T −2 4 = 

第十六章有磁介质存在时的碳场 二顺磁质和抗磁质: 1分子固有磁矩p分子中所有的电子 轨道磁矩和自旋磁矩的矢量和 2、抗磁质分子顺磁质分子的区别 无外磁场作用时,抗磁质分子的固有 磁矩为零,顺磁质分子的固有磁矩不为 零

第十六章 有磁介质存在时的磁场 二.顺磁质和抗磁质： 1分子固有磁矩 ：分子中所有的电子 轨道磁矩和自旋磁矩的矢量和 m p  无外磁场作用时，抗磁质分子的固有 磁矩为零，顺磁质分子的固有磁矩不为 零 2、抗磁质分子顺磁质分子的区别：