O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim

107-rasm

Har qanday tok magnit momentiga ega bo‘lib, uning kattaligi

P  iS

→

ga teng bo‘ladi, bu yerda S – orbita yuzasi. 106-rasmdan ko‘rinadiki, P

→

vektorning yo‘nalishi L vektorning yo‘nalishiga qarama-qarshi i  e ,

_{ } 

2r

va S  r ²

ekanligini hisobga olsak:

P  er ²

_ er

2

(69.5)

^P nisbatga girromagnit nisbat deyiladi va u quyidagiga teng bo‘ladi.

L

P _{ } e L 2m

(69.6)

Endi modda magnit maydoniga joylashtirilsa, atomdagi elektronnning harakati qanday o‘zgarishini qarab chiqaylik. Baholashlar ko‘rsatadiki, uncha katta bo‘lmagan maydon, elektronning orbital harakatini vaqt bo‘yicha nisbatan sekin o‘zgartiradi. Magnit momentga tashqi magnit maydon tomonidan ta’sir qilganda, momentlar tenglamasi

quyidagiga teng bo‘ladi:

^d →  ^→  ^→


P

L

B


dt
(69.7)

Yoki bu ifodaga formula (69.6) dan ifodasini qo‘ysak va uni dt ga ko‘paytirsak quyidagiga ega bo‘lamiz:

^→  ^e ^→  ^→

(69.8)

dL B


ning kichik o‘zgarishi

Budan ko‘rinadiki,

dL
_→ 2m

L dt

B  L

→

vektor bo‘yicha
_→ →_

→
yo‘nalgan bo‘ladi, ya’ni u har bir t vaqtda ^B

va L(t)

vektorlar tekisligiga

perpendikulyar bo‘ladi. 107a)-rasmda impuls momentining dt vaqt

→ → → ^→

ichida o‘zgarishi ko‘rsatilgan:

L(t  dt)  L(t)  dL . Agar ^L

vektorning bir

necha vaqt oralig‘idagi o‘zgarishini kuzatsak (107b)-rasm), u vaqtda

→

ma’lum bo‘lib qoladiki, ^L vektor va u bilan orbita o‘qi konus hosil

→
qiladi va uning o‘qi B tomon yo‘nalgan bo‘ladi. Bunday harakatga

presessiya deyiladi. Shunday qilib tashqi magnit maydonining atomdagi elektronlar harakatiga ta’sirini elektronlar orbitasi o‘qining presessiyaga keltiriladi yoki unga Lormor pressessiyasi deyiladi.

Endi Lormor prsessiyasining burchak tezligini hisoblaymiz.

Ma’lumki, burchak tezligi

_{ } d

dt

ifoda bilan aniqlanadi.

d 

dL


Lsin ^.

dL  ^e ^→  ^→
(69.9)

B L

2m

ifodadan quyidagini topamiz:

_{ } eB

2m

→

(69.10)

Demak, presessiya elektronning ^B atrofida qandaydir r’ radius biln

qo‘shimcha harakat qilishga olib keladi va  chastota bilan harakat qilar

ekan yoki

 '  ^

2

chastota bilan harakat qiladi. Bu qo‘shimcha harakat

qo‘shimcha tokni hosil qiladi:

i' e ' ^e

2

P
va qo‘shimcha magnit momenti ^→
(69.11)


/
ni hosil qiladi (103-rasm), bu

maydonga qarshi yo‘nalgan, uning absolyut qiymati:

P'  ir ²

_ e

2
r'² 

_e2 _r '2

B

4m

(69.12)

108. 
     rasm
     

Diamagnetiklarning asosiy xossalari:

1. 
   Diamagnetiklarda magnitlanish vektori I magnit induksiya vektori
   

^→ va maydon kuchlanganligi ^→ vektoriga qarama-qarshidir, qiymati

jihatdan ularga proporsionaldir.

 
→ →

I H ,

  0

2. 
   Diamagnetiklarning magnit qabul qiluvchanligi formula (69.4)an ko‘rinadiki, temperaturaga bog‘liq emasdir.
   
3. 
   Diamagnetiklar kuchsiz magnetiklardir. Ularning magnit qabul
   

qiluvchanligi kichik: odatda

 ~ 10^5 _,

  1  

 1_.

§ 70. Paramagnetizm

→

Endi magnit momenti ^P noldan farq qiladigan

atom va molekulalarni qaraymiz. Atomning magnit momenti elektronning orbital harakati tufayli hosil bo‘ladigan orbital magnit momenti va elektronning xususiy mexanik momenti bilan bog‘lik bo‘lgan spin magnit momentidan iborat bo‘ladi. Tashqi magnit maydoni bo‘lmaganda barcha magnit momentlar teng yo‘nalishga ega bo‘ladi, shuning uchun atomlarning magnit momentlari xaotik va modda hajm birligida barcha yig‘indi magnit moment nolga teng bo‘ladi va modda magnitlanmagan bo‘ladi (104a)- rasm)

108. 
     rasm
     

Tashqi magnit maydon bo‘lgan holda magnit momentlari maydon bo‘ylab yo‘nalishi energetik jihatdan qulay bo‘ladi. Mana shu maydon ta’sirida tartibli harakat bilan issiqlik harakati tufayli tartibsiz harakatlari magnit momentlarining muvozanatli taqsimlanishiga (magnit induksiya bo‘yicha) olib keladi. (104b)-rasm). Modda hajm birligidagi atomlarning yig‘indi magnit momenti quyidagiga teng bo‘ladi:

I  ^{ Pk} para _V
(70.1)

Bu holda magnitlanish noldan farq qiladi, ya’ni modda magnitlangan holatda bo‘ladi. Atom magnit momentlarining tashqi maydonda oriyentasiyasiga bog‘liq bo‘lgan magnitlanishning bu turiga paramagnetizm deyiladi.

Paramagnetizmning asosiy xossalari:

1. 
   Nazariya va tajriba ko‘rsatadiki, uncha kuchli bo‘lmagan maydonlarda paramagnitlarning magnitlanish vektori magnit maydon kuchlanganligiga proporsional va shu bo‘yicha yo‘nalgan bo‘ladi:
   

 
→

I H ,

χ >0 (70.2)

2. 
   Nazariya va tajriba ko‘rsatadiki, paramagnetiklarning magnit qabul qiluvchanligi taxminan absolyut temperaturaga teskari proporsionaldir (Kyuri qonuni).
   

χ ~ 1/T (70.3)

Kyuri qonuninig ma’nosi quyidagicha: temperatura qancha yuqori bo‘lsa, shuncha issiqlik harakatining ta’siri kuchli bo‘ladi, demak, shuncha moddaning magnitlanishi berilgan maydonda kichik bo‘ladi.

3. 
   Paramagnetiklar ham diamagnetiklar kabi kuchsiz magnetiklar qatoriga kiradi. χ ~ 10^-4 va undan ham kam. Siyrak yer elementlarida, masalan, Godoliniyda magnit qabul qiluvchanlik yetarlicha katta: ~10^-1.
   

Paramagnetiklarga tartib raqami toq bo‘lgan elementlar kiradi, ularning atom magnit momentlari noldan farq qiladi. Ko‘pgina metallar va suyuqliklar ham paramagnit xossaga ega bo‘ladi.