Понятие магнитного момента атома.

Если имеется контур с током, то по определению магнитного момента (см. лекцию №23). В атоме электроны движутся вокруг ядра. Через площадку, расположенную в любом месте на пути электрона, переносится в единицу времени заряд , где – заряд электрона, а – число оборотов в секунду.

	Следовательно, движущейся по орбите электрон (используем боровскую модель атома) образует круговой ток силы (рис. 24.1). Магнитный момент создаваемого электроном тока равен , где – радиус орбиты. Свяжем со скоростью электрона ( -период вращения электрона), получим отсюда ,
Рис. 24.1

подставляя в выражение для , получим:

,

Итак, орбитальный магнитный момент электрона:

Учитывая, что направление тока противоположно скорости электрона как отрицательно заряженной частицы орбитальный магнитный момент электрона на рис. 24.1 направлен вверх по правилу буравчика.

Заметим, что кроме орбитального магнитного момента, электрон обладает собственным (спиновым) магнитным моментом. Магнитный момент атома равен векторной сумме этих магнитных моментов.

Микро и макротоки.

Орбитальное и спиновое движение электронов эквивалентны токам, циркулирующим в молекулах (атомах) вещества, они получили название молекулярных токов (или микротоков). Обычные токи, текущие по проводникам, связанные с перемещением в веществе носителей тока называются токами проводимости или макротоками.

Намагниченность.

Под воздействием магнитного поля всякое вещество способно приобретать магнитный момент (намагничиваться), т.е. является магнетиком. Намагниченное вещество создает магнитное поле , которое накладывается на внешнее поле . Оба поля в сумме дают результирующее поле .

Степень намагничивания магнетика характеризуется магнитным моментом единицы объема. Эту величину называют намагниченность

где – магнитный момент отдельной молекулы (молекулярного тока). Суммирование производится по всем молекулам, заключенным в объеме – физически бесконечно малом объеме в окрестности данной точки (но много больше объема молекулы); - средний магнитный момент одного молекулярного тока, - их концентрация.

Намагниченность принято связывать не с магнитной индукцией, а с напряженностью магнитного поля (подробнее об в п. 2). Ограничимся пока рассмотрением магнетиков, для которых зависимость между и имеет линейный характер:

(*)

где - магнитная восприимчивость, безразмерная величина, характерная для каждого данного магнетика.

Рис. 24.2

В отличие от диэлектрической восприимчивости æ, которая всегда положительна, магнитная восприимчивость бывает как положительной, так и отрицательной. Соответственно магнетики, подчиняющиеся зависимости (*) подразделяются на парамагнетики ( ) и диамагнетики ( ). У парамагнетиков , у диамагнетиков . Кроме этих магнетиков существуют ферромагнетики, у которых зависимость имеет весьма сложный нелинейный характер (подробнее о магнетиках далее в п. 4).