Aniq va tabiiy

MAGNETIK moment- jismoniy. magnitni tavsiflovchi miqdor. zaryadlash tizimining xususiyatlari. zarralar (yoki alohida zarralar) va boshqa ko'p qutbli momentlar (elektr dipol momenti, to'rt kutupli moment va boshqalar) bilan birga aniqlash, qarang. Multipoli) tizimning tashqi bilan o'zaro ta'siri. el-magn. maydonlar va boshqa shunga o'xshash tizimlar.

Klassik g'oyalarga ko'ra elektrodinamika, magnit. maydon harakatlanuvchi elektr orqali hosil bo'ladi. to'lovlar. Zamonaviy bo'lsa-da nazariya magnitli zarralarning mavjudligini rad etmaydi (va hatto bashorat qiladi). zaryadlash ( magnit monopollar), bunday zarralar hali tajribada kuzatilmagan va oddiy moddalarda yo'q. Shuning uchun magnitning elementar xarakteristikasi. xossalari aynan Magnit momenti boʻlib chiqadi. Magnit momentiga ega boʻlgan tizim (eksenel vektor) tizimdan katta masofada magnit maydon hosil qiladi. maydon

(- kuzatish nuqtasining radius vektori). Shunga o'xshash ko'rinishda elektr bor. dipol maydoni, bir-biriga yaqin joylashgan ikkita elektrdan iborat. qarama-qarshi belgili zaryadlar. Biroq, elektrdan farqli o'laroq dipol moment. Magnit momentini nuqtali «magnit zaryadlar» tizimi emas, balki elektr hosil qiladi. tizim ichida oqayotgan oqimlar. Agar yopiq elektr bo'lsa zichlik oqimi cheklangan hajmda oqadi V, keyin u tomonidan yaratilgan M. m. f-loy bilan belgilanadi
Yopiq dumaloq oqimning eng oddiy holatida I, maydoni s, ning tekis lasan boʻylab oqayotgan va Magnit momentining vektori gʻaltakning oʻng normali boʻylab yoʻnaltirilgan
Agar oqim nuqta elektrining statsionar harakati bilan yaratilgan bo'lsa. tezligiga ega bo'lgan massali zaryadlar, keyin f-ly dan quyidagicha hosil bo'lgan M. m. shaklga ega bo'ladi

bu erda mikroskopik o'rtacha ko'rsatkich tushuniladi. vaqt davomida qadriyatlar. Chunki o'ng tarafdagi vektor ko'paytma zarracha impulsining momentum vektoriga proporsionaldir

(tezliklari taxmin qilinadi), keyin depning hissalari. zarralar M.m.da va harakatlar soni momentida proportsionaldir:
Proportsionallik omili e/2ts chaqirdi giromagnit nisbat; bu qiymat magnit orasidagi universal aloqani tavsiflaydi. va mexanik zaryadlash xususiyatlari. Klassikdagi zarralar elektrodinamika. Biroq, elementar zaryad tashuvchilarning materiyadagi (elektronlarning) harakati klassikaga tuzatishlar kiritadigan kvant mexanikasi qonunlariga bo'ysunadi. Orbital mexanik bilan bir qatorda harakat momenti L Elektron ichki mexanik xususiyatga ega daqiqa - orqaga. Elektronning umumiy magnit maydoni orbital magnit maydoni va spin magnit maydonining yig'indisiga teng.
Ushbu formuladan ko'rinib turibdiki (relativistikadan keyin Dirak tenglamalari elektron uchun), giromagnit. aylanish nisbati orbital impulsdan ikki baravar ko'p bo'ladi. Magnitning kvant kontseptsiyasining xususiyati. va mexanik momentlar, shuningdek, vektorlarning koordinata o'qlari bo'yicha bu vektorlarning proyeksiya operatorlarining kommutativ emasligi sababli fazoda aniq yo'nalishga ega bo'lolmasligidir.
Spin Magnit moment zaryad. zarralar aniqlangan f-loy deyiladi. normal, elektron uchun bu magneton Bora. Tajriba shuni ko'rsatadiki, elektronning M. m

3) dan kattalik tartibi bilan farqlanadi ( nozik struktur konstantasi). Xuddi shunday qo'shimcha deb ataladi anormal magnit moment, elektronning fotonlar bilan o'zaro ta'siri tufayli paydo bo'ladi, u kvant elektrodinamika doirasida tasvirlangan. Boshqa elementar zarralar ham anomal magnit xususiyatlarga ega; ular, ayniqsa, hadronlar uchun katta, to-javdar, zamonaviy ko'ra. vakillari, vnutr ega. tuzilishi. Shunday qilib, protonning anomal Magnit momenti "oddiy" - yadro magnetonidan 2,79 marta katta, ( M- protonning massasi) va neytronning M. m.si -1,91 ga teng, ya'ni neytron elektr quvvatiga ega bo'lmasa ham, u noldan sezilarli darajada farq qiladi. zaryadlash. Bunday yirik anomal M. m. adronlar ichki tufayli. ularning tashkil etuvchi zaryadlarining harakati. kvarklar.

Lit .: Landau L. D., Lifshits E. M., Dala nazariyasi, 7-nashr, M., 1988; Huang K., Kvarklar, leptonlar va o'lchov maydonlari, tarjima. Ingliz tilidan, M., 1985. D. V. Giltsov.
Oqimga ega bo'lgan lasanning magnit momenti jismoniy miqdor, boshqa magnit moment kabi, ma'lum bir tizimning magnit xususiyatlarini tavsiflaydi. Bizning holatda, tizim tok bilan aylana halqa bilan ifodalanadi. Bu oqim tashqi magnit maydon bilan o'zaro ta'sir qiluvchi magnit maydon hosil qiladi. Bu yer maydoni yoki doimiy yoki elektromagnit maydoni bo'lishi mumkin.

Oqimli dumaloq lasan qisqa magnit sifatida ifodalanishi mumkin. Bundan tashqari, bu magnit bobin tekisligiga perpendikulyar yo'naltiriladi. Bunday magnitning qutblarining joylashuvi gimlet qoidasi yordamida aniqlanadi. Unga ko'ra, agar oqim soat yo'nalishi bo'yicha harakat qilsa, shimol plyus bobin tekisligining orqasida bo'ladi.

Shunday qilib, formuladan g'altakning magnit momenti vektor kattalik ekanligini ko'rish mumkin. Ya'ni, kuchning kattaligi, ya'ni moduli bilan bir qatorda, uning yo'nalishi ham mavjud. Magnit moment bu xususiyatni bobin tekisligiga normal vektorni o'z ichiga olganligi sababli oldi.

Materialni birlashtirish uchun siz oddiy tajriba o'tkazishingiz mumkin. Buning uchun bizga batareyaga ulangan mis simdan yasalgan dumaloq lasan kerak. Bunday holda, qo'rg'oshin simlari etarlicha nozik bo'lishi va tercihen bir-biriga o'ralgan bo'lishi kerak. Bu ularning tajribaga ta'sirini kamaytiradi.
Endi keling, doimiy magnitlar tomonidan yaratilgan yagona magnit maydondagi etakchi simlarga burilish osib qo'yaylik. Bobin hali ham quvvatsizlangan va uning tekisligi kuch chiziqlariga parallel. Bunday holda, uning o'qi va xayoliy magnitning qutblari tashqi maydonning chiziqlariga perpendikulyar bo'ladi.
G'altakga oqim kiritilganda, uning tekisligi doimiy magnitning kuch chiziqlariga perpendikulyar aylanadi va o'q ularga parallel bo'ladi. Bundan tashqari, bobinning aylanish yo'nalishi gimlet qoidasi bilan belgilanadi. Va qat'iy aytganda, oqimning bobin orqali o'tadigan yo'nalishi.
Har qanday moddalar. Klassik elektromagnit nazariyaga ko'ra, magnitlanishning paydo bo'lishining manbai elektronning orbitadagi harakatidan kelib chiqadigan mikro oqimlardir. Magnit moment barcha yadrolar, atom elektron qobiqlari va molekulalarning istisnosiz ajralmas xususiyatidir.
Barcha elementar zarrachalarga xos bo'lgan magnitlanish ularda spin deb ataladigan mexanik moment (kvant tabiatining o'ziga xos mexanik momenti) mavjudligi bilan bog'liq. Atom yadrosining magnit xossalari yadroning tarkibiy qismlari - proton va neytronlarning spin impulslaridan iborat. Elektron qobiqlar (intraatomik orbitalar) ham magnit momentga ega bo'lib, unda joylashgan elektronlarning magnit momentlari yig'indisi hisoblanadi.
Boshqacha qilib aytganda, elementar zarrachalarning magnit momentlari spin momenti deb ataladigan atom ichidagi kvant mexanik ta'siridan kelib chiqadi. Bu ta'sir o'zining markaziy o'qi atrofida aylanishning burchak momentiga o'xshaydi. Spin momenti kvant nazariyasining asosiy konstantasi bo'lgan Plank konstantasida o'lchanadi.

Plankning fikriga ko'ra, aslida atomdan iborat bo'lgan barcha neytronlar, elektronlar va protonlar ½ ga teng spinga ega. Atom tuzilishida yadro atrofida aylanayotgan elektronlar spin impulsidan tashqari orbital burchak impulsiga ham ega. Yadro, garchi u statik pozitsiyani egallasa ham, yadro spinining ta'sirida hosil bo'lgan burchak impulsiga ham ega.
Atom magnit momenti hosil qiladigan magnit maydon bu burchak momentumining turli shakllari bilan belgilanadi. Yaratilishdagi eng sezilarli hissa spin effekti bilan amalga oshiriladi. Pauli printsipiga ko'ra, ikkita bir xil elektron bir vaqtning o'zida bir kvant holatida bo'lolmaydi, bog'langan elektronlar birlashadi, ularning spin momentlari esa diametrik ravishda qarama-qarshi proyeksiyalarga ega bo'ladi. Bunday holda, elektronning magnit momenti kamayadi, bu butun strukturaning magnit xususiyatlarini pasaytiradi. Elektronlarning juft soniga ega bo'lgan ba'zi elementlarda bu moment nolga tushadi va moddalar magnit xususiyatga ega bo'lishni to'xtatadi. Shunday qilib, alohida elementar zarralarning magnit momenti butun yadro-atom tizimining magnit xususiyatlariga bevosita ta'sir qiladi.

Toq elektronli ferromagnit elementlar juftlashtirilmagan elektron tufayli har doim nolga teng bo'lmagan magnitlanishga ega bo'ladi. Bunday elementlarda qo'shni orbitallar bir-birining ustiga chiqadi va juftlashtirilmagan elektronlarning barcha spin momentlari kosmosda bir xil yo'nalishni oladi, bu esa eng past energiya holatiga erishishga olib keladi. Bu jarayon almashinuv o'zaro ta'siri deb ataladi.
Ferromagnit atomlarning magnit momentlarining bunday tekislanishi bilan magnit maydon paydo bo'ladi. Disorientatsiyalangan magnit momentlari bo'lgan atomlardan tashkil topgan paramagnit elementlar esa o'zlarining magnit maydoniga ega emas. Ammo agar siz ularga tashqi magnitlanish manbai bilan harakat qilsangiz, atomlarning magnit momentlari tenglashadi va bu elementlar ham magnit xususiyatga ega bo'ladi.