2020年高中物理竞赛-电磁学篇C—16有磁介质存在时的磁场：磁介质对磁场的影响(共15张PPT)

2020高中物理竞赛 电磁学篇C 一.磁介质的分类 磁介质中的磁感应强度为 §16-1 磁介质对磁场的影响 定义 ----相对磁导率 ：真空中的磁感应强度 ：磁介质磁化而产生附加磁场 根据r的不同，磁介质分为三类： 顺磁质：r>1, 即B>B0，这是因 与 同向所致，如锰、铝、氧等 抗磁质：r<1, 即B<B0，这是因 与 反向所致，如铜、氢、硫等 铁磁质：r>>1, 即B>>B0，这是因为 不但与 同向，且比B0大得多，如钴、铁、镍等 顺磁质和抗磁质: r值约为110-51 ----弱磁性物质 铁磁质： r>>1 ----强磁性物质 定义 ----磁化率 顺磁质：m >0 抗磁质：m <0 铁磁质：m很大 §16-2 原子的磁矩 一、原子磁矩的经典模型： 原子内，核外电子绕核运动，同时还有自旋核也有自旋运动，形成磁矩 I表示电流,S表示园面积 设电子的质量为me ,运动半径为r，运动速率为v 原子运动的磁矩 原子的角动量 原子磁矩为 二、原子磁矩的量子模型： 2、量子力学总轨道角动量 1、原子磁矩同样为 例：求氧原子的总轨道角动量L=1的轨道的总磁矩 根据轨道总磁 矩公式 电子自旋的角动量 二.顺磁质和抗磁质： 无外磁场作用时，抗磁质分子的固有磁矩为零，顺磁质分子的固有磁矩不为零 2、抗磁质分子顺磁质分子的区别： 1分子固有磁矩 ：分子中所有的电子轨道磁矩和自旋磁矩的矢量和 3.抗磁质的微观解释 外加磁场: 电子的轨道运动受到磁力矩的作用 dt 时间内: : 电子的轨道运动磁矩 : 电子轨道运动角动量 任一体积元中，大量分子的附加磁矩矢量和与外磁场反向，产生与外磁场方向相反的附加磁场 ----抗磁性产生的机理 附加磁矩是产生抗磁性的唯一原因 电子产生一个与进动相应的附加磁矩 一个分子的附加磁矩 ----与 反向 4.顺磁质的微观解释 ----顺磁性产生的机理 分子固有磁矩转向是产生顺磁性的主要原因(分子附加磁矩可忽略不计) 加外磁场后，固有磁矩 在磁力矩作用下转向外磁场方向排列。外磁场越强，这样的排列越整