Реферат: Магнетохімія. Магнітні властивості речовин

називається ядерним магнетоном і позначається М_яд . Тоді

μ_яд = М_яд

Дійсний ядерний момент більший ніж вирахуваний за формулою на деяку величину q і тому

μ_яд = qМ_яд

де q – ядерний фактор, більший за 1.

Якщо є атом, який складається з ядра і декількох електронів, то можна визначити магнітний і механічний моменти атому, якщо просумувати магнітні моменти електронів і ядра. Сумування механічних і магнітних моментів слід проводити з врахуванням таких особливостей:

1) сумування потрібно проводити векторне;

2) потрібно враховувати, що вектори, які сумуються, ще і квантуються, тобто можуть бути орієнтовані в просторі лише певним чином.

Векторне сумування проводиться по так званій схемі (L–S) зв’язку, яка справедлива, якщо взаємодія між електронами сильніша, ніж спін-орбітальна взаємодія кожного електрону. Сумування проводиться за схемою

; ; J =

де – повний момент кількості руху електронної оболонки. Через квантові властивості векторів, що сумуються, квантові числа, що визначають значення сумарного вектора, можуть приймати такі значення:

J = L + S, L + S – 1L – S.

Тоді повний магнітний момент атома буде визначатися так:

μ_j = γ_j · P_j ;

μ_{S + L} = – повний магнітний момент;

– повний механічний момент.

Теорія діамагнетизму. Діамагнітні речовини не мають діамагнетизму власних магнітних моментів. Магнітний момент в них виникає тільки у випадку розміщення їх в зовнішньому магнітному полі.

Для вивчення природи діамагнетизму розглянемо модель атома, у якого по круговій обіталі радіусом r рухається електрон (мал. ) з лінійною швидкістю n, яка направлена по дотичній до орбіталі, і атом поміщено в зовнішнє магнітне поле; вектор магнітної індукції цього поля В₀ направлений перпендикулярно до площини орбіти.

На електрон у цьому випадку діють дві сили: центробіжна і сила Лоренца, які направлені в одному напрямку:

F_цб =

де n₀ – лінійна швидкість електрона при відсутності магнітного поля. Лінійна швидкість зв’язана з кутовою швидкістю:

де w₀ – кутова швидкість електрона при відсутності поля.

n₀ = w₀ r; F_цб = = mr ; F_л =; F_л = еw₀ rB₀ .

Тоді сила, що діє на електрон, рівна сумі цих двох сил.

F = F_цб + F_л = mw² r; mw² r = mr + ew₀ rB₀ ; mw² r – mr = ew₀ rB₀ ;