686

21.1.4. Właściwości magnetyczne substancji 21.1.4.1. Momenty magnetyczne elektronów i atomów

a. Każdy elektron ma własny mement pędu (moment mechaniczny) p_t. zwany spinem. Moment ten może mieć tylko dwie orientacje względem zewnętrznego pola magnetycznego, skierowanego wzdłuż osi z. Rzuty na ten kierunek przyjmuj wartości:

(21.15)

fdnr h m | jOM$9 • 10"* J • * - tfati Pbacb pc*J/xk**» pr/c# 2x.

Ze spinem elektronu związany jest spinowy moment magnetyczny, którego wartość bezwzględna:

Pm^mt*'P%^uH

pUte t. ■ -*h* <e - Uduuck elektronu. m - m*v* *f*x/yak<m« elektronu), m, - nudnemu Bohra

b Przy określaniu właściwości magnetycznych powłoki elektronowej atomu oprócz spinowych momentów magnetycznych należy uwzględnić orbitalne momenty magnetyczne p_n. wywołane ruchami elektronów na orbitach Orbitalny moment magnetyczny p_H jest związany z orbitalnym momentem pędu L równaniem:

(21.16)

p_m = Xr^L

gil/ic: j, ■    - utNulm uohikI praMptl^n) (pilr/ nMdrul 2.4 1)

Pewną rolę w magnetyzmie atomu odgry wa również magnetyzm jądrowy. ale momenty magnetyczne nukleonów są w przybliżeniu tysiąc razy mniejsze.

c. Całkowity moment pfdu i moment magnetyczny atomu otrzymuje się. tworząc sumy wektorów momentów pędu i momentów magnetyczn>ch poszczególnych elektronów.

Ponieważ wypadkowy moment spinowy i moment orbitalny całkowicie zapełnionej powłoki elektronowej są równe zeru. przy obliczaniu wypadkowych momentów atomu rozpatruje się tylko elektrony niezapełnionych orbit.

Klasyfikacja magnetyków

Wszystkie substancje ze względu na »ch właściwości magnetyczne dzieli się na trzy główne typy: diamagnetykt. parumagnetyii i /erromagnelyki. Podstawą tego podziału jest wartość przenikalnotci magnetycznej p. Ola substancji diamagnctyc/-nych p < I. dla paramagnety ków p > I. dla ferromagnetyków p » I.

Diamagnetyzm. W ciałach diamagnetycznych poszczególne atomy łub cząsteczki mają wypadkowe momenty magnetyczne równe zeru. Ciała takie umieszczone w zewnętrznym polu magnetycznym magnesują się. przy czym zwrot wekto-

686