原子中的电流电子的礅矩 原子中的电流 磁介质在磁场中受到作用力,表明磁介质内部存在着运动的 电荷和电流。 电子的磁矩: 原子内部的电子绕原子核沿圆形或椭圆形轨道运动,犹如 闭合的圆电流。电流大小等于单位时间内通过轨道上任一给 定点处的电荷量i ve 2T 轨道磁矩:m,=im evl
原子中的电流 电子的磁矩 • 原子中的电流： – 磁介质在磁场中受到作用力，表明磁介质内部存在着运动的 电荷和电流。 • 电子的磁矩： – 原子内部的电子绕原子核沿圆形或椭圆形轨道运动，犹如一 闭合的圆电流。电流大小等于单位时间内通过轨道上任一给 定点处的电荷量 – 轨道磁矩 ： r ve i 2 = m i r evr d 2 2 1 = =
原子中的电流电子的礅矩 轨道角动量 定义L=F×(m) 大小 轨道磁矩和轨道角动量的关系 2m 电子的轨道磁矩和轨道角动量成正比 比例系数叫轨道磁机比,与轨道半径无关
原子中的电流 电子的磁矩 • 轨道角动量 – 定义 – 大小 • 轨道磁矩和轨道角动量的关系 – 电子的轨道磁矩和轨道角动量成正比 – 比例系数叫轨道磁机比，与轨道半径无关。 L r (mv) = L mvr el = el Lel m e m 2 = −
原子中的电流电子的礅矩 电子的自旋: 自旋磁矩和自旋角动量比值 实验表明: 任何原子中的任何电子的自旋角动量的量值都相等 s=0.527×1034Js,自旋磁矩为m0g×10243Am2(玻尔磁子) 自旋磁机比为轨道磁机比的二倍
原子中的电流 电子的磁矩 • 电子的自旋： – 自旋磁矩和自旋角动量比值 – 实验表明： – 任何原子中的任何电子的自旋角动量的量值都相等。 LeS=0.527×10-34J·s，自旋磁矩为 m0.927=×10-243A·m2 (玻尔磁子)。 自旋磁机比为轨道磁机比的二倍。 es Les m e m = −
原子中的电流电子的礅矩 分子或原子的磁矩: 分子或原子的磁矩是组成该原子或分子的内部所有电子 磁矩的叠加。 经典观点,电子磁矩的方向完全任意;量子力学观点, 电子磁矩只能取空间某些特定的方向。 叠加结果为零时,分子或原子本身无固有磁矩(类似于 无极分子电介质);合磁矩不为零时,分子或原子本身 具有固有磁矩(类似于有极分子电介质)
原子中的电流 电子的磁矩 • 分子或原子的磁矩： – 分子或原子的磁矩是组成该原子或分子的内部所有电子 磁矩的叠加。 – 经典观点，电子磁矩的方向完全任意；量子力学观点， 电子磁矩只能取空间某些特定的方向。 – 叠加结果为零时，分子或原子本身无固有磁矩（类似于 无极分子电介质）；合磁矩不为零时，分子或原子本身 具有固有磁矩（类似于有极分子电介质）
顺磁性的起源 顺磁性物质: 由具有固有磁矩的原子或分子组成 无外磁场时: 各分子磁矩磁效应相互抵消,宏观上不显示磁性; 处在外磁场中时 分子磁矩在力矩作用下有转向磁感应强度B的方向的趋势,各 分子磁效应不再完全抵消,介质呈现出磁性。 顺磁介质接近磁体时: 介质被磁化而获得与外磁场平行的净磁矩,将受到指向磁场增 强方向的作用力磁体吸引顺磁介质
顺磁性的起源 • 顺磁性物质： – 由具有固有磁矩的原子或分子组成 • 无外磁场时： – 各分子磁矩磁效应相互抵消，宏观上不显示磁性； • 处在外磁场中时： – 分子磁矩在力矩作用下有转向磁感应强度B的方向的趋势，各 分子磁效应不再完全抵消，介质呈现出磁性。 • 顺磁介质接近磁体时： – 介质被磁化而获得与外磁场平行的净磁矩，将受到指向磁场增 强方向的作用力——磁体吸引顺磁介质