МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ, основная величина, характеризующая магнитные свойства вещества. Источником магнетизма, согласно классич. теории электромагнитных явлений, являются электрич. макро- и микротоки. Элементарным источником магнетизма считают замкнутый ток. Из опыта и классич. теории электромагнитного поля следует, что магнитные действия замкнутого тока (контура с током) определены, если известно произведение (М) силы тока i на площадь контура б (М = i б/с в СГС системе единиц, с - скорость света). Вектор М и есть, по определению, М. м. Его можно записать и в иной форме: М = ml, где т - эквивалентный магнитный заряд контура, а l - расстояние между "зарядами" противоположных знаков (+ и -).

М. м. обладают элементарные частицы, атомные ядра, электронные оболочки атомов и молекул. М. м. элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов и др.), как показала квантовая механика, обусловлен существованием у них собственного механич. момента - спина. М. м. ядер складываются из собственных (спиновых) М. м. образующих эти ядра протонов и нейтронов, а также М. м., связанных с их орбитальным движением внутри ядра. М. м. электронных оболочек атомов и молекул складываются из спиновых и орбитальных М. м. электронов. Спиновый магнитный момент электрона nсп может иметь две равные и противоположно направленные проекции на направление внешнего магнитного поля Н. Абс. величина проекции

где nв= (9,274096 ±0,000065)*10-21 эрг/гс- Бора магнетон, h - h/2Пи, где h - Планка постоянная, е и те - заряд и масса электрона, с - скорость света; SH- проекция спинового механич. момента на направление поля Н. Абс. величина спинового М. м.

где s= 1/2 - спиновое квантовое число. Отношение спинового М, м. к механич. моменту (спину)

Исследования атомных спектров показали, что (nнсп фактически равно не nв, а nв (1 + 0,0116). Это обусловлено действием на электрон т. н. нулевых колебаний электромагнитного поля (см. Квантовая электродинамика, Радиационные поправки).

Орбитальный М. м. электрона nорб связан с механич. орбитальным моментом ЭЛорб соотношением gорб= |nорб|/|Mорб| = = |е|/2теС, т. е. магнитомеханическое отношение gорб в два раза меньше, чем gсп. Квантовая механика допускает лишь дискретный ряд возможных проекций nорб на направление внешнего поля (т. н. квантование пространственное): nнорб = mi*nв, где mi - магнитное квантовое число, принимающее 2l+1 значений (0,±1, ±2, ..., ±l, где l- орбитально е квантовое число). В многоэлектронных атомах орбитальный и спиновый М. м. определяются квантовыми числами L и S суммарного орбитального и спинового моментов. Сложение этих моментов проводится по правилам пространственного квантования. В силу неравенства магнитомеханических отношений для спина электрона и его орбитального движения (gсп не равно gорб) результирующий М. м. оболочки атома не будет параллелен или антипараллелен её результирующему механич. моменту J. Поэтому часто рассматривают слагающую полного М. м. на направление вектора J, равную

где gj - магнитомеханическое отношение электронной оболочки, J - полное угловое квантовое число.

М.м. протона, спинк-рого равен корню из 3h/2, должен был бы по аналогии с электроном равняться

где Мр - масса протона, к-рая в 1836,5 раз больше тe nяд - ядерный магнетон, равный 1/1836,5nв У нейтрона же М. м. должен был бы отсутствовать, поскольку он лишён заряда. Однако опыт показал, что М. м. протона nр = 2,7927nяд, а нейтрона nп= - 1,91315тnяд. Это обусловлено наличием мезонных полей около нуклонов, определяющих их специфич. ядерные взаимодействия (см. Ядерные силы, Мезоны) и влияющих на их электромагнитные свойства. Суммарные М. м. сложных атомных ядер не являются кратными nяд или np и nп. Таким образом, М. м. ядра калия.  К равен - 1,29nяд. Причиной этой неаддитивности является влияние ядерных сил, действующих между образующими ядро нуклонами. М. м. атома в целом равен векторной сумме М. м. электронной оболочки и атомного ядра.

Для характеристики магнитного состояния макроскопич. тел вычисляется среднее значение результирующего М. м. всех образующих тело микрочастиц. Отнесённый к единице объёма тела М. м. наз. намагниченностью. Для макротел, особенно в случае тел с атомным магнитным упорядочением (ферро-, феррии антиферромагнетики), вводят понятие средних атомных М. м. как среднего значения М. м., приходящегося на один атом (ион) - носитель М. м. в теле. В веществах с магнитным порядком эти средние атомные М. м. получаются как частное от деления самопроизвольной намагниченности ферромагнитных тел или магнитных подрешёток в ферри- и антиферромагнетиках (при абс. нуле темп-ры) на число атомов - носителей М м. в единице объёма. Обычно эти средние атомные М. м. отличаются от М. м. изолированных атомов; их значения в магнетонах Бора nв оказываются дробными (напр., в переходных d-металлах Fe, Co и Ni соответственно 2,218 nB) 1,715 nв и 0,604 цв) Это различие обусловлено изменением движения d-электронов (носителей М. м.) в кристалле по сравнению с движением в изолированных атомах. В случае редкоземельных металлов (лантанидов), а также неметаллических ферро- или ферримагнитных соединений (напр., ферриты) недостроенные d- или f-слои электронной оболочки (основные атомные носители М. м.) соседних ионов в кристалле перекрываются слабо, поэтому заметной коллективизации этих слоев (как в d-металлах) нет и М. м. таких тел изменяются мало по сравнению с изолированными атомами. Непосредственное опытное определение М. м. на атомах в кристалле стало возможным в результате применения методов магнитной нейтронографии, радиоспектроскопии (ЯМР, ЭПР. ФМР и т. п.) и Мёссбауэра эффекта. Для парамагнетиков также можно ввести понятие среднего атомного М. м., к-рый определяется через найденную на опыте постоянную Кюри, входящую в выражение для Кюри закона или Кюри - Вепса закона (см. Парамагнетизм).

Лит.: Т а м м И. Е., Основы теории электричества, 8 изд., М., 1966; Ландау Л. Д. и Л и ф ш и ц Е. М., Электродинамика сплошных сред, М., 1959; Д о р ф м а н Я. Г., Магнитные свойства и строение вещества, М., 1955; Вонсовский С. В., Магнетизм микрочастиц, М., 1973. С. В. Вонсовский.




Смотреть больше слов в «Большой советской энциклопедии»

МАГНИТНЫЙ МОНОПОЛЬ →← МАГНИТНЫЙ ЛИСТОК

Смотреть что такое МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ в других словарях:

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

см. Магнетизм.

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

        основная величина, характеризующая магнитные свойства вещества. Источником магнетизма, согласно классической теории электромагнитных явлений, я... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

Магнитный момент — см. Магнетизм.

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

основная величина, характеризующая магн. свойства в-ва. Источником магнетизма (М. м.), согласно классич. теории эл.-магн. явлений, явл. макро- ... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

векторная величина, характеризующая магн. св-ва в-ва. М. м. обладают все элементарные частицы и образованные из них системы (атомные ядра, атомы, молекулы). М. м. атомов, молекул и др. многоэлектронных систем складывается из орбитальных М. м. электронов, спиновых М. м. электронов и ядер и вращат. М. м., обусловленного вращением молекулы как целого. Орбитальный М. м. электрона <br> <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/fe45978d-51f6-4fc9-93e7-501943dd78bb" alt="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №1" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №1">, <br> где е и m<sub> е </sub>- абс. значения заряда и массы электрона соотв., с - скорость света, g<sub>e</sub> - коэф. пропорциональности, наз. гиромагнитным отношением, вектор <b>L</b> - орбитальный момент кол-ва движения, квадрат к-рого равен <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/e428145e-a342-4ed6-94bf-e09686a1bf34" alt="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №2" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №2"> (l - орбитальное квантовое число, <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/3d714883-4dc8-4aae-b550-7fc5ff37e15e" alt="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №3" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №3"> - постоянная Планка). Знак минус обусловлен отрицат. зарядом электрона и означает, что направления М. м. <b>m</b><sub>L</sub> и орбитального момента <b><i>L</i></b> противоположны. Электронный орбитальный М. м. значителен у многоэлектронных атомов и ионов с частично заполненными <i>d-</i> и f-орбиталями, напр. у атомов и ионов переходных металлов, а также у двухатомных молекул (напр., NO). У многоатомных орг. молекул и радикалов в осн. состоянии электронный орбитальный М. м. практически отсутствует. М. м., обусловленный спином электрона, <b>m</b><sub>s</sub> = Ч gg<sub>e</sub><b>s</b>,<i></i> где вектор <b>s</b> - собств. момент кол-ва движения (спин), квадрат к-рого равен <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/33d5383f-d698-4a78-becd-aea8d2358f0f" alt="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №4" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №4"> (<i>s -</i> спиновое квантовое число), g -множитель Ланде (g-фактор), равный для электрона 2,0023. Направление спинового М. м. электрона также противоположно направлению спина (собств. момента кол-ва движения). М. м. электрона часто выражают через магнетон Бора <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/9a70c16a-d080-4498-b6f6-c2a8f1fc86bf" alt="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №5" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №5"> Дж/Гс; тогда <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/cd923d26-fbb6-4f8a-9b17-ebed91b0b5a7" alt="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №6" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №6"> и М.м., <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/2584d202-398d-496f-9dfd-7aa9e18e22e6" alt="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №7" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №7"> обусловленный спином ядра, определяется как <b>m</b><sub>n</sub> = g<sub>n</sub><b>I</b>, где g<sub>n</sub> - гиромагнитное отношение для ядра, а квадрат вектора <b>I</b> равен <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/a0f87b09-8592-4526-9545-70106053f50d" alt="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №8" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №8"> , где I - спиновое квантовое число ядра. Ядерный М. м. часто выражают через ядерный магнетон <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/a684fe2a-1507-462f-8cf0-aa252d816701" alt="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №9" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №9"> Дж/Гс, где <i> т <sub> р</sub> -&gt;</i> масса протона; тогда <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/3521b6df-e3f8-453e-aa6d-097a32068133" alt="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №10" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №10">и <img src="https://words-storage.s3.eu-central-1.amazonaws.com/production/article_images/5a3aa3a52685b21ade9b292f/47ed8998-00b9-47a6-9416-7a6b98b18ac2" alt="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №11" align="absmiddle" class="responsive-img img-responsive" title="МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ фото №11">, где g<i><sub>n</sub> Ч&gt;</i>g-фактор ядра. Последняя величина имеет разл. значения для разных ядер и определяется внутр. (нуклонной) структурой ядра. Направление М. м. протона совпадает с направлением его спина; для др. ядер (напр., <sup>15</sup>N) оно м. б. противоположным. Орбитальный М. м. <b>m</b><sub>L</sub>, спиновые электронный и ядерный М. м. <b>m</b><sub>s</sub> и <b>m</b><sub>n</sub> пропорциональны соответствующим моментам кол-ва движения <b>L</b>, <b><i>S</i></b> и <b>I</b>, но коэф. пропорциональности для них различны. По этой причине направление М. м. атомных и мол. систем, как правило, не совпадает с направлением вектора их полного момента кол-ва движения. У атомов и ионов, содержащих неспаренные электроны, главный вклад в М. м. вносят <b>m</b><sub>L</sub> и <b>m</b><sub>s</sub>: у орг. радикалов М. м. определяется почти исключительно <b>m</b><sub>s</sub>, а небольшой вклад <b>m</b><sub>L<i> </i></sub> приводит лишь к малому отличию g-фактора радикалов от g-фактора своб. электронов. В магн. поле напряженности <b><i> Н</i></b> (вектор с компонентами <i> Н <sub> х</sub></i>,<i>&lt; Н <sub>y</sub></i> и <i> Н <sub>z</sub></i>) энергия Ечастицы изменяется: <p> <i>E=E</i><sub>0 </sub>-<b><i></i></b><b>m</b><b>H</b>-<b><i></i></b><sup>1</sup>/<sub>2</sub><b>H</b>.<b>c</b><b>H,</b> </p> <p> где E<sub>0 </sub>- энергия частицы в отсутствие поля, <b>c</b> - тензор, наз. магн. восприимчивостью частицы (приведены только первый и второй члены разложения в ряд по <b> Н</b>)<b><i></i></b> (см. <i>Зеемана эффект</i>).<i></i> Выражение для энергии Ечастицы в магн. поле позволяет определить М. м. частицы как производную: </p> <p> <b>m</b>=-<i>&lt; дЕ/д <b> Н</b>,&gt;</i> </p> <p> а компоненты тензора магн. восприимчивости <b>c</b> - как втoрые производные: </p> <p> c<i><sub>ij</sub></i>= - <i> д <sup>2</sup>E/дH<sub>i</sub> дH<sub>j</sub></i>(<i>i, j</i>= <i> х, у</i> или z). </p> <p> Для макроскопич. тел М. м. всех составляющих тело частиц усредняются, что приводит к появлению вектора намагниченности М, или М. м.<i></i> единицы объема. Как правило, для элементарного объема <i>dV</i> </p> <p> <b>M</b>= <b>M</b><sub>0</sub> + <b>c</b><b>H</b>, </p> <p> где <b> М</b><sub>0</sub> - намагниченность в отсутствие поля, <b>c</b> - макроскопич. <i> магнитная восприимчивость,</i> к-рая появляется в результате усреднения магн. восприимчивостей <b>c</b> отдельных частиц. У <i> ферромагнетиков</i> и <i> ферримагнетиков <b>M&gt;</b></i><sub>0</sub><i></i>№ 0, у <i> диамагнетиков</i> и <i> парамагнетиков <b>M&gt;</b></i><sub>0</sub> = 0; в магн. поле диамагнетики и парамагнетики намагничиваются (<b><i> М</i></b>№<i></i>0), причем для диамагнетиков <b>c</b> &lt; 0, для парамагнетиков <b>c</b> &gt; 0. Эксперим. измерение намагниченности <b><i> М</i></b> позволяет судить о том, в каких квантовых состояниях находятся составляющие тело частицы (атомы, ионы, молекулы). Однако из-за <i> обменного взаимодействия</i> М. м. изолированных частиц часто не равны М. м. тех же частиц в кристаллич. решетке, вычисляемым по намагниченности чистого в-ва или твердого р-ра. <i> Лит.:</i> Вонсовский С. В., Магнетизм микрочастиц, М., 1973; Калинников В. Т., Ракитин Ю. В., Введение в магнетохимию, М., 1980; Уайт Р., Квантовая теория магнетизма, пер. с англ., 2 изд., М., 1985. </p> <p><br></p>... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ (Magnetic moment) — произведение из магнитной массы данного магнита на расстояние между его полюсами. Самойлов К. И.Морской словарь. ... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ, векторная величина, характеризующая вещество как источник магнитного поля. Макроскопический магнитный момент создают замкнутые электрические токи и упорядоченно ориентированные магнитные моменты атомных частиц. У микрочастиц различают орбитальные магнитные моменты (напр., у электронов в атомах) и спиновые, связанные со спином частицы. Магнитный момент тела определяется векторной суммой магнитных моментов частиц, из которых тело состоит.<br><br><br>... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

МАГНИТНЫЙ момент - векторная величина, характеризующая вещество как источник магнитного поля. Макроскопический магнитный момент создают замкнутые электрические токи и упорядоченно ориентированные магнитные моменты атомных частиц. У микрочастиц различают орбитальные магнитные моменты (напр., у электронов в атомах) и спиновые, связанные со спином частицы. Магнитный момент тела определяется векторной суммой магнитных моментов частиц, из которых тело состоит.<br>... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ , векторная величина, характеризующая вещество как источник магнитного поля. Макроскопический магнитный момент создают замкнутые электрические токи и упорядоченно ориентированные магнитные моменты атомных частиц. У микрочастиц различают орбитальные магнитные моменты (напр., у электронов в атомах) и спиновые, связанные со спином частицы. Магнитный момент тела определяется векторной суммой магнитных моментов частиц, из которых тело состоит.... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ, векторная величина, характеризующая вещество как источник магнитного поля. Макроскопический магнитный момент создают замкнутые электрические токи и упорядоченно ориентированные магнитные моменты атомных частиц. У микрочастиц различают орбитальные магнитные моменты (напр., у электронов в атомах) и спиновые, связанные со спином частицы. Магнитный момент тела определяется векторной суммой магнитных моментов частиц, из которых тело состоит.... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

- векторная величина, характеризующая вещество какисточник магнитного поля. Макроскопический магнитный момент создаютзамкнутые электрические токи и упорядоченно ориентированные магнитныемоменты атомных частиц. У микрочастиц различают орбитальные магнитныемоменты (напр., у электронов в атомах) и спиновые, связанные со спиномчастицы. Магнитный момент тела определяется векторной суммой магнитныхмоментов частиц, из которых тело состоит.... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

векторная величина, характеризующая в-во как источник магн. поля. Макроскопич. М.м. создают замкнутые электрич. токи и упорядочение ориентированные М.м... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

[magnetic moment] — характеристика магнитных свойств тела, условно выражающая произведение величины магнитного заряда в каждом полюсе на расстояние между полюсами.<br>Смотри также:<br> — Момент<br> — момент сопротивления сечения<br> — момент прокатки<br> — момент количества движения<br> — момент инерции<br> — диамагнитный момент<br> — момент силы<br>... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ, измерение силы постоянного магнита или токонесущей катушки. Это максимальная поворотная сила (поворотный момент), приложенная к магни... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

векторная величина, характеризующая вещество, атомы, атомные ядра и др. физические объекты как источники магнитного поля. Начала современного естествознания. Тезаурус. — Ростов-на-Дону.В.Н. Савченко, В.П. Смагин.2006.... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

momento (di dipolo) magnetico

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

magnetic (dipole) moment

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

магне́тний моме́нт

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ

• magnetický moment

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ МАГНИТНОГО ДИПОЛЯ

"...Магнитный момент магнитного диполя - векторная величина для магнитного диполя, ассоциируемая с элементарным контуром электрического тока, равная пр... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ МАГНИТНОГО ДИПОЛЯ

1. Векторная величина для магнитного диполя, ассоциируемая с элементарным контуром электрического тока, равная произведению этого тока на поверхность, охватываемую контуром тока, причем направление магнитного момента нормально плоскости контура и связано с направлением тока в контуре правилом правоходового винта Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002-2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий Телекоммуникационный словарь.2013.... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ ТЕЛА

"...Магнитный момент тела - векторная величина, равная геометрической сумме магнитных моментов всех магнитных диполей в данном теле..." Источник: "ЭЛЕ... смотреть

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ ТЕЛА

1. Векторная величина, равная геометрической сумме магнитных моментов всех магнитных диполей в данном теле Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002-2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий Телекоммуникационный словарь.2013.... смотреть

T: 191