高二物理競賽磁介質(zhì)對磁場的影響及原子的磁矩 課件

第十二章磁場中的磁介質(zhì)第九章磁場中的磁介質(zhì)本章將討論物質(zhì)和磁場相互影響的規(guī)律?！?/p>

電介質(zhì)處在電場中會產(chǎn)生電極化現(xiàn)象，并在介質(zhì)表面出現(xiàn)面束縛電荷，從而使空間的電場發(fā)生改變。◆磁介質(zhì)處在磁場中會產(chǎn)生磁化現(xiàn)象，并在介質(zhì)表面出現(xiàn)面束縛電流，從而使空間的磁場發(fā)生改變。1、

磁介質(zhì)對磁場的影響及原子的磁矩能影響磁場的物質(zhì)，統(tǒng)稱為磁介質(zhì)。一.磁介質(zhì)對磁場的影響B(tài)0IBI磁介質(zhì)對磁場的影響相對磁導(dǎo)率本章基本要求：了解三種磁介質(zhì)：抗磁質(zhì)、順磁質(zhì)、鐵磁質(zhì)；了解磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象及其微觀解釋；了解磁場強度的概念以及在各向同性介質(zhì)中H和B的關(guān)系。理解

H

的環(huán)路定理，并能利用它求解有磁介質(zhì)存在時恒定電流的磁場分布；1.磁場略大于原來的磁場

B>B0，即，這類磁介質(zhì)稱為順磁質(zhì)；（鋁、氧、錳等）2.磁場略小于原來的磁場，

B<B0，即，這類磁介質(zhì)稱為抗磁質(zhì)；（銅、鉍、氫等）◆磁介質(zhì)的分類以上兩類磁介質(zhì)統(tǒng)稱為弱磁物質(zhì)3.如鐵、鎳、鈷及其合金等，磁化后可以顯著地增強外磁場，使B>>B0，即這類磁介質(zhì)稱為鐵磁質(zhì)或強磁物質(zhì)。鐵磁質(zhì)用途廣泛，平常所說的磁性材料主要是指這類磁介質(zhì)。一切磁現(xiàn)象都源于電流。從物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)來看，每個分子都具有分子磁矩。弱磁性材料之所以表現(xiàn)為順磁質(zhì)或抗磁質(zhì)，正是因為兩類材料分子磁矩的不同。1.

物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)：組成物質(zhì)的每一個分子（原子）中，電子不但在庫侖力的作用下繞原子核運動，而且電子本身還有自旋，原子核也有自旋運動。這些運動形成微小的圓電流。圓電流的磁矩微觀解釋1.分子磁矩和分子電流一個分子的磁矩是其中所有電子的軌道磁矩和自旋磁矩，以及核的自旋磁矩的矢量和。分子磁矩：m0每一個分子磁矩可用一個等效的圓電流來表示，稱為分子電流(2)

，順磁質(zhì)(1)

，抗磁質(zhì)分子的固有磁矩二.

弱磁介質(zhì)的磁化機理結(jié)論：不論是順磁質(zhì)還是抗磁質(zhì)，其分子在外加磁場中都首先表現(xiàn)出普遍的抗磁效應(yīng)。2.物質(zhì)具有天然的抗磁性在外磁場中，電子的軌道運動和自旋運動，以及核的自旋運動都會在其原有磁矩的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個附加的磁矩，而且不管原有磁矩的方向如何，該附加磁矩的方向均與外加磁場方向相反。B(1)抗磁質(zhì)的磁化：抗磁質(zhì)在外磁場中的磁化，分子抗磁效應(yīng)是抗磁質(zhì)磁化的主要原因。3.磁化機理的微觀解釋(2)順磁質(zhì)的磁化：順磁質(zhì)在外磁場中磁化的主要原因是分子磁矩m0

在磁力矩作用下趨于轉(zhuǎn)向外磁場的方向，從而在磁介質(zhì)內(nèi)部出現(xiàn)總體分子固有磁矩的有序排列。抗順無外磁場抗磁質(zhì)的磁化有外磁場無外磁場時抗磁質(zhì)分子磁矩為零加上外磁場后產(chǎn)生附加磁矩感生磁矩?zé)o外磁場順磁質(zhì)的磁化有外磁場無外磁場時順磁質(zhì)分子磁矩取向無規(guī)加上外磁場后固有磁矩趨于磁場有序排列在有外加磁場時，順磁質(zhì)的分子也將產(chǎn)生與外磁場方向相反的附加磁矩，但，所以可忽略不計。