Магнитное поле в веществе

Теория Ланжевена для диамагнетиков
Характерным свойством диамагнетиков является то, что вектор намагниченности (I―) направлен в них против внешнего поля. Такое положение дел нельзя объяснить при помощи формальной теории магнетизма, предположив, что внутри магнетика имеются магнитные диполи. Существование диамагнетиков объясняется существованием молекулярных токов.
В атомах всех тел имеется большое число перемещающихся электронов. Каждый из этих электронов можно уподобить элементарному круговому току. В отсутствии внешнего магнитного поля магнитные действия рассматриваемых элементарных токов взаимно компенсируют друг друга, так, что атом не является элементарным магнитом. Если вещество внести в магнитное поле, то на каждый движущийся электрон начинает действовать сила Лоренца. Совокупное действие этих сил приводит к тому, что в атоме индуцируется некоторый ток (атом становится элементарным магнитом). Так как возникающие токи являются индукционными, то в соответствии с правилом Ленца, их направление должно быть таково, что магнитный поток индукционных токов должен ослаблять поток внешнего поля. Теория Ланжевена объяснила диамагнетизм не только качественно, но с ее помощью получают величину магнитной восприимчивости.
Примеры задач с решением
Пример 1
Задание. Почему одни вещества являются парамагнетиками, а другие диамагнетиками, если прецессию Лармора в магнитном поле испытывают все электроны любого атома, следовательно, атомы всех веществ являются носителями диамагнитных свойств?
Решение. То, что атомы всех веществ являются носителями диамагнитных свойств, не означает, что вещество в целом является диамагнетиком, поскольку атомы обладают и постоянным суммарным магнитным моментом, который определяет парамагнитные свойства вещества. Если магнитный момент атома большой, то парамагнитные свойства преобладают, значит, вещество является парамагнетиком. Если магнитный момент небольшой, преобладающими оказываются диамагнитные свойства и вещество является диамагнетиком. Так, атомы всех инертных газов обладают полным магнитным моментом равным нулю. Следовательно, инертные газы диамагнитны, для них имеется только один диамагнитный эффект.
Пример 2