高二物理競(jìng)賽磁介質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)的影響及原子的磁矩 課件

第十二章磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)第九章磁場(chǎng)中的磁介質(zhì)本章將討論物質(zhì)和磁場(chǎng)相互影響的規(guī)律。◆

電介質(zhì)處在電場(chǎng)中會(huì)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(chǎng)發(fā)生改變。◆磁介質(zhì)處在磁場(chǎng)中會(huì)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(chǎng)發(fā)生改變。1、

磁介質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)的影響及原子的磁矩能影響磁場(chǎng)的物質(zhì)，統(tǒng)稱為磁介質(zhì)。一.磁介質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)的影響B(tài)0IBI磁介質(zhì)對(duì)磁場(chǎng)的影響相對(duì)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(chǎng)強(qiáng)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(shí)恒定電流的磁場(chǎng)分布；1.磁場(chǎng)略大于原來的磁場(chǎng)

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

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(qiáng)外磁場(chǎng)，使B>>B0，即這類磁介質(zhì)稱為鐵磁質(zhì)或強(qiáng)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(gè)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?yàn)閮深惒牧戏肿哟啪氐牟煌?.

物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)：組成物質(zhì)的每一個(gè)分子（原子）中，電子不但在庫(kù)侖力的作用下繞原子核運(yùn)動(dòng)，而且電子本身還有自旋，原子核也有自旋運(yùn)動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)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(gè)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(gè)分子磁矩可用一個(gè)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(jī)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(chǎng)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(chǎng)中，電子的軌道運(yùn)動(dòng)和自旋運(yùn)動(dòng)，以及核的自旋運(yùn)動(dòng)都會(huì)在其原有磁矩的基礎(chǔ)上產(chǎn)生一個(gè)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(chǎng)方向相反。B(1)抗磁質(zhì)的磁化：抗磁質(zhì)在外磁場(chǎng)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(jī)理的微觀解釋(2)順磁質(zhì)的磁化：順磁質(zhì)在外磁場(chǎng)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(chǎng)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?？鬼槦o外磁場(chǎng)抗磁質(zhì)的磁化有外磁場(chǎng)無外磁場(chǎng)時(shí)抗磁質(zhì)分子磁矩為零加上外磁場(chǎng)后產(chǎn)生附加磁矩感生磁矩?zé)o外磁場(chǎng)順磁質(zhì)的磁化有外磁場(chǎng)無外磁場(chǎng)時(shí)順磁質(zhì)分子磁矩取向無規(guī)加上外磁場(chǎng)后固有磁矩趨于磁場(chǎng)有序排列在有外加磁場(chǎng)時(shí)，順磁質(zhì)的分子也將產(chǎn)生與外磁場(chǎng)方向相反的附加磁矩，但，所以可忽略不計(jì)。