大学物理学-磁介质、铁磁质.pptVIP

顺磁质分子的固有磁矩是产生顺磁效应的主要因素。顺磁质在外磁场中分子在力矩作用下向外磁场方向转动的趋势大于抗磁性，可将抗磁性略去。抗磁质由于分子磁矩为零只有抗磁性。抗磁质分子附加磁矩的出现是产生磁效应的原因。4.磁化电流（分子电流或束缚电流）均匀磁场螺线管截面由于分子磁矩的取向一致，考虑到它们相对应的分子电流如图，长直螺线管内部充满均匀的各向同性介质，将被均匀磁化定义单位体积内分子磁矩的矢量和---介质的磁化强度：抗磁质顺磁质三、磁化强度(Magnetization)单位磁场规律四、有磁介质存在时的磁场(磁场强度H的环路定理）有磁介质时的恒定磁场：自由电流Io(Conductioncurrent)共同作用产生磁化电流I?(Magnetizationcurrent)可证明H的环路定理单位磁场强度(magneticfieldintensity)定义：有磁介质时的安培环路定理；它表明磁场强度沿闭合环路L的环流等于正向通过以L为边界的曲面的传导电流。各向同性磁介质(isotropicmagneticmaterial)各向同性磁介质H的环路定理相对磁导率磁导率磁化率(magneticsusceptibility)H的一般定义式考虑到各向同性磁介质：提示：H的环流与磁化电流无关，H一般与磁化电流有关。顺磁质抗磁质铁磁质小于1总结：磁导率磁化率相对磁导率解：因传导电流及磁化电流都具有轴对称性。例1一无限长载流磁介质，半径为R，相对磁导率为，通以电流I，周围充满磁导率为的均匀磁介质（顺磁质)；求：的分布。在圆柱内作半径为r的安培环路：在圆柱外作半径为r的安培环路：方向：沿L的切向。在被磁化的介质中，任取一体积元ΔV，其中mi是一个分子的磁矩。?r称磁介质的相对磁导率(relativepermeability)——只与磁介质的种类有关。=抗磁质——汞、铜等(diamagneticmaterial)顺磁质——氧、铝等(paramagneticmaterial)铁磁质(ferromagneticmaterial)实验发现1?10-5——103一、介质对磁场的影响II8.6磁介质(Magneticmaterials)当电流周围有物质存在时，磁场会使物质磁化(magnetizing)，这样磁化了的物质形成一附加磁场，影响原来的磁场。磁介质—磁化—磁化电流—附加磁场B?—总磁场B二、物质的磁化（顺磁质、抗磁质）1、磁介质的分子磁矩及分子电流环绕原子核的电子高速旋转；电子自身要自旋。分子电流?与分子磁矩相应的等效圆电流；又称为束缚电流。(molecularcurrentorboundcurrent)分子磁矩?分子中所有电子的轨道磁矩和自旋磁矩的矢量和； 又称为固有磁矩(naturalmagneticmoment)。相当于一个圆电流相应的磁矩：S2、两类磁介质抗磁质：每个分子的固有磁矩为零。不论何种介质，在无外场时，对外不显磁性。顺磁质：每个分子的固有磁矩不为零；3、磁介质的磁化(Magnetizationofmaterial)顺磁质磁化：在外磁场中分子电流要受磁场力矩作用使分子磁矩尽量转向外磁场方向——顺磁性磁介质放入外磁场后，磁介质将发生变化抗磁性存在于一切磁介质中，但很弱L抗磁质磁化：分子中电子轨道在外磁场中会产生进动，从而产生附加磁场，而附加磁场的方向总与外加磁场方向相反——抗磁性做圆运动的电子处在磁场中，有拉摩进动。电子的拉摩进动(Lamorprocessionofelectron)以电子的轨道运动为例轨道运动形成圆电流产生的磁矩：轨道运动角动量：两式比较，可得：电子的拉摩进动而产生的附加磁矩说明：（以下两页）-eI-e电子的轨道运动磁矩在外磁场作用下，产生的磁力矩为：具有角动量的物体在力矩的作用下就要发生进动。这一进动也等效为一种圆电流，这种圆电流的磁矩方向总是与外磁场方向相反。所以电子在做轨道运动的同时又绕外磁场做进动，这称作拉摩进动。拉摩进动产生一附加磁矩，与外磁场方向相反。-e在被磁化的介质中，任取一体积元ΔV，其中mi是一个分子的磁矩。