химический каталог




МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ, векторная величина, характеризующая магн. свойства вещества. МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. обладают все элементарные частицы и образованные из них системы (атомные ядра, атомы, молекулы). МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. атомов, молекул и др. многоэлектронных систем складывается из орбитальных МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. электронов, спиновых МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. электронов и ядер и вращательное МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм., обусловленного вращением молекулы как целого.

Орбитальный МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. электрона
,
где е и mе - абс. значения заряда и массы электрона соответственно, с - скорость света, g e - коэффициент пропорциональности, называют гиромагнитным отношением, вектор L - орбитальный момент кол-ва движения, квадрат которого равен (l - орбитальное квантовое число, - постоянная Планка). Знак минус обусловлен отрицат. зарядом электрона и означает, что направления МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. m L и орбитального момента L противоположны. Электронный орбитальный МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ м. значителен у многоэлектронных атомов и ионов с частично заполненными d- и f-орбиталями, например у атомов и ионов переходных металлов, а также у двухатомных молекул (например, NO). У многоатомных органическое молекул и радикалов в основные состоянии электронный орбитальный МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. практически отсутствует.

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм., обусловленный спином электрона, m s = — gg es, где вектор s - собств. момент кол-ва движения (спин), квадрат которого равен (s - спиновое квантовое число), g -множитель Ланде (g-фактор), равный для электрона 2,0023. Направление спинового МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. электрона также противоположно направлению спина (собств. момента кол-ва движения).

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. электрона часто выражают через магнетон Бора Дж/Гс; тогда и МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм., обусловленный спином ядра, определяется как m n = g nI, где g n - гиромагнитное отношение для ядра, а квадрат вектора I равен , где I - спиновое квантовое число ядра. Ядерный МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. часто выражают через ядерный магнетон Дж/Гс, где тр - масса протона; тогда и , где gn — g-фактор ядра. Последняя величина имеет различные значения для разных ядер и определяется внутр. (нуклонной) структурой ядра. Направление МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. протона совпадает с направлением его спина; для др. ядер (например, 15N) оно может быть противоположным.

Орбитальный МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. m L, спиновые электронный и ядерный МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ м. m s и m n пропорциональны соответствующим моментам кол-ва движения L, S и I, но коэффициент пропорциональности для них различны. По этой причине направление МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. атомных и мол. систем, как правило, не совпадает с направлением вектора их полного момента кол-ва движения.

У атомов и ионов, содержащих неспаренные электроны, главный вклад в МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ м. вносят m L и m s: у органическое радикалов МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ м. определяется почти исключительно m s, а небольшой вклад m L приводит лишь к малому отличию g-фактора радикалов от g-фактора свободный электронов.

В магн. поле напряженности Н (вектор с компонентами Нх, Нy и Нz) энергия Е частицы изменяется:

E=E0 - m H - 1/2H*c H,

где E0 - энергия частицы в отсутствие поля, c - тензор, называют магн. восприимчивостью частицы (приведены только первый и второй члены разложения в ряд по Н) (см. Зеемана эффект). Выражение для энергии Е частицы в магн. поле позволяет определить МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ м. частицы как производную:

m = - дЕ/дН,

а компоненты тензора магн. восприимчивости c - как втoрые производные:

c ij = - д2E/дHiдHj (i, j = х, у или z).

Для макроскопич. тел МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. всех составляющих тело частиц усредняются, что приводит к появлению вектора намагниченности М, или МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. единицы объема. Как правило, для элементарного объема dV

M = M0 + c H,

где М0 - намагниченность в отсутствие поля, c - макроскопич. магнитная восприимчивость, которая появляется в результате усреднения магн. восприимчивостей c отдельных частиц. У ферромагнетиков и ферримагнетиков M0 0, у диамагнетиков и парамагнетиков M0 = 0; в магн. поле диамагнетики и парамагнетики намагничиваются (М 0), причем для диамагнетиков c < 0, для парамагнетиков c > 0. Эксперим. измерение намагниченности М позволяет судить о том, в каких квантовых состояниях находятся составляющие тело частицы (атомы, ионы, молекулы). Однако из-за обменного взаимодействия МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. изолированных частиц часто не равны МАГНИТНЫЙ МОМЕНТм. тех же частиц в кристаллич. решетке, вычисляемым по намагниченности чистого вещества или твердого раствора.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
обучение специалистов по обслуживанию системы интер-м
пламягасители вместо катализаторов chevrolet
стеклоподъемник газель
купить кухоный комплекс из кирпича

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)