电子轨道磁矩　.ppt

2002/02/26 TUESDAY AT ALL 18 PAGES CREATED BY XCH 16_02_原子的磁矩 —— 电磁学 16. 2 原子的磁矩 原子中的电子不停绕原子核运动，运动等效于一个电流分布 —— 圆电流 —— 与圆电流对应的的磁矩 —— 与原子核转动相关的：原子核磁矩 —— 电子轨道磁矩 —— 与电子自旋运动相关的：自旋磁矩 —— 原子中所有电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核磁 矩之和为原子的磁矩 —— 分子中所有原子的磁矩之和为分子磁矩 ? 原子内电子轨道磁矩 —— 电子以恒定速率绕原子核做圆周运动 运动速率 运动角速度 运动周期 轨道电流 电子轨道磁矩 电子轨道磁矩 电子轨道角动量 —— 量子力学计算表明，电子的轨道角动量是量子化 —— 量子化 ? 原子内电子自旋磁矩 —— 量子理论和实验表明，电子的自旋角动量是量子化 电子自旋磁矩 —— 内禀自旋磁矩 —— 玻尔磁子 ? 原子内原子核的磁矩 —— 理论和实验表明原子核的磁矩较小 约为电子磁矩的千分之一 —— 通常可以忽略不计 —— 分子中所有电子的轨道磁矩、自旋磁矩 和原子核磁矩之和 ? 分子磁矩 —— 分子固有磁矩 ? 外磁场中分子的附加磁矩 电子的进动 —— 在外磁场中，电子的磁矩受到磁力矩的作用 —— 电子除了绕原子核的运动和电子本身的自旋以外，还以磁场方向为轴做转动 —— 外磁场中，电子角动量进动 的方向总是和磁场的方向满 足右手螺旋关系 附加磁矩 —— 进动产生的附加磁矩总是与 磁场方向相反 分子总的磁矩 —— 三类磁介质磁化机制 ? 顺磁质 —— 分子的固有磁矩有一定的量值 具有一定的量值，在宏观上呈现出一个与外磁场同向的附加磁场 顺磁体内任一体积元?V中分子磁矩的矢量和 —— 对大多数顺磁质 忽略不计 顺磁体内的磁场 —— —— 在外磁场的作用下，磁体内任意体积元?V中分子的附加磁矩的矢量和 有一定的量值 ? 抗磁质 分子的固有磁矩 —— 在磁体内激发一个和外磁场方向相反的附加磁场 抗磁体内的磁场 —— ? 铁磁质 铁磁质的特点 —— 在外磁场的作用下能产生很强的附加磁场 —— ? 外磁场停止作用后，仍能保持其磁化状态 —— 具有磁滞现象，B和H之间不具有简单的线性关系 —— 具有临界温度Tc 在Tc以上，铁磁性完全消失而成为顺磁质 —— Tc 称为居里温度或居里点 —— 纯铁：770oC，纯镍：358oC 铁磁质的机理 磁畴 —— 铁磁质中，相邻铁原子中的电子间存在非常强的交换耦合作用，使相邻原子中电子的自旋磁矩平行排列起来 —— 形成一个自发磁化达到饱和状态的微小区域 ___ 磁畴 —— 温度较高时，铁磁质中原子的热运动破坏了原子的 交换作用 —— 磁畴全部被破坏，铁磁质转变为顺磁质