Umumiy fizika kursi (ii-tom)

2 01-§. Молекулалар, атомлар ва электронларнинг магнит
моментлари. 
Молекуляр токлар мавжудлиги дакидаги Ампер 
гипотезаси атомлар ва молекулаларнинг тузилиши дакидаги до- 
зирги замон тушунчаларига мос келади. Биз атомнинг мураккаб 
электрик система эканлигини, электронлар эса унинг таркибий 
Кисми эканлигини бир неча марта таъкидлаб утдик. Резерфорд 
таклиф этган моделга биноан, атом огир мусбат зарядли ядро 
ва бу ядро атрофида муайян орбиталар буйлаб айланиб юра- 
диган электронлардан ташкил топган. Берк орбита буйлаб ай- 
ланаётган электрон дар жидатдан дам берк контурда окаётган 
токка ухшайди. Электрон магнит майдон досил килади ва 
ташки магнит майдон унга ориентирловчи таъсир этади.
Масалани соддалаштириш учун атом ичида радиуси 
г
бул­
ган доиравий орбита буйлаб айланаётган электронни караймиз. 
Электрон даракат микдорининг механик моменти
Р
=
m v r ,
(1)
бу ерда 
m
— электроннинг массаси ва г» — унинг тезлиги. Шу 
билан бирга, даракатдаги электрон токка ухшаганлиги учун 
унинг 
р т
магнит моменти дам булади. Шу магнит моментни 
аниклайлик. Агар биз фикран орбитанинг кундаланг кесимини 
олсак, у долда электроннинг орбита буйлаб дар айланишида 
бу кесимдан электрон зарядига тенг 
е
заряд окиб утади. Вакт 
бирлигида бу кесимдан 
пе
заряд окиб утади, 
п —
электрон­
нинг вакт бирлигида орбита буйлаб айланишлари Сони.
/ ток кучи сон киймати жидатидан вакт бирлигида окиб 
утган зарядга тенг булгани учун орбита буйлаб айланаётган 
электрон
1 = п е
токка эквивалент булади. Айланишлар сони 
п
= ^ г , бундан

---

Юцорида айтилганларга биноан ток кучи 
I
булган контурнинг 
р т
магнит моменти 
IS
га тенг, бу ерда 5 — контурнинг юзи.
Шунинг учун 
г
радиусли доиравий контур буйлаб айлана- 
ётган электроннинг магнит моменти
(
1
) ва (
2
) ифэдаларни солиштирсак, цуйидаги келиб чицади:
яъни берк орбита буйлаб айланаётган электроннинг магнит ва 
механик моментлари рт ва Р бир-бири билан бевосита бог­
ланган экан. (3) формула бирликларнинг электромагнит сис- 
темасида ифодаланган. Агар бу формулада аралаш системадан 
фойдалансак, яъни одатда цилинишича, 
р т
магнит моменти 
CGSM
бирликларда, электрон массасининг зарядига нисбатан 
{е/т)
ни эса 
CGS/S
бирликларда улчасак, у золда формула­
нинг унг томонига — =
3
| Ц1и- 
сек/см
коэффициент киритиши- 
миз лозим булади, у золда
Агар атом ёки молекулада турли орбиталар буйлаб айлана­
ётган бир нечта электрон булса, у ^олда алозида электронлар­
нинг Р механик моментлари узаро вектор цушилиб натижавий 
Р моментни ташкил цилади; шунингдек, алодида электрон­
ларнинг 
pmi
магнит моментлари вектор цушилиб, атом ёки 
молекуланинг натижавий 
Рт
магнит моментини ташкил цилади.
Парамагнит моддада маълум магнит ва механик моментлар 
билан боглиц булган молекуляр токларнинг мавжуд эканлиги­
ни 1915 йилда Эйнштейн билан Де-Гааз тажриба йули билан 
тасдицладилар. Парамагнит моддадан ясалган стерженни ташци 
магнит майдонга киритиб магнитлаганимизда модда молеку- 
лаларининг магнит моментлари бурилиб майдон буйлаб жой- 
лашади. Натижада уларнинг Р механик моментларининг йу­
налиши ^ам узгаради. Бироц даракат мицдорининг тула механик 
моменти узгармаганлиги сабабли бутун стержень тескари то­
монга йуналган даракат мицдори моменти олиши, яъни айлана 
бошлаши керак. Бу зодиса I томда баён этилган соф механик 
зодисага ухшайди: ^аракатлана оладиган скамейка устида тур­
ган киши цулидаги айланаёгган гилдиракнинг уцини бурганда 
скамейка заракатга келади.
(
2
)
(
3
)
(За)

---

Эйнштейн ва Де-Гааз тажрибасидатемир стержень вертикал 
турган соленоиднинг уки буйлаб ингичка ипга осиб куйилган 
(214- раем). Соленоиддаги токнинг йуналиши узгартирилгавда 
стержень кайта магнитланган (кутблари узгарган) ва бунда 
айлантирувчи импульс олган 
Стерженнинг бурилиши ипга 
мадкамланган 
а
кузгудан кайтаётган ёруглик нури ёрдамида 
кузатилган. Стерженни каттарок бурчакка буриш учун резо­
нанс принципидан фойдаланилган: соленоиддаги ток йунали- 
шининг узгариш даври ипга осилган стерженнинг хусусий теб- 
раниш даврига тенг килиб олинган.
Стерженнинг бурилиш йуналиши электрон за- 
рядининг манфий ишорасига мос келган. (3) фор- 
муладан фойдаланиб дамда магнит ва механик 
моментлар орасидаги нисбатни улчаб, электрон 
зарядининг массасига нисбатини аниклаш мумкин.
Бирок 
ejtn
нисбатнинг бу улчашлардан топил­
ган киймати бошка усуллар билан топилган кий- 
матидан фарк килади. Бу келишмовчиликнинг 
сабабларини шу параграфнинг охирида курсатиб 
утамиз.
Шунингдек, дозир таърифланган додисага тес­
кари додиса дам мавжуд.
Парамагнетикдан ясалган стерженни айлантир- 
ганда ундаги молекуляр токларнинг уки стержен­
нинг айланиш укига параллел вазиятини олишга 
интилади. Бу додиса механикадаги гидроскопик 
эффектга ухшайди: агар пилдирок айланаётган тагликнинг узи 
дам айланаётган булса, пилдирокнинг уки тагликнинг укига 
параллел вазиятни олишга интилади. Натижада айланаётган 
стержень магнитланиши керак. Хакикатан дам, темир стер­
женни тез айлантирганда унинг магнитланганлигини пайкаш 
мумкин. Шундай килиб, сифат томондан бу додиса дам тас- 
дикланади; унинг микдор томонига келганда 
ejm
нинг бу таж- 
рибада топилган киймати, Эйнштейн ва Де-Гааз тажрибалари- 
даги каби, бошка усуллар ёрдамида топилган кийматидан фарк 
килади.
Парамагнит модда ичида магнит ва механик моментлар би­
лан боглик булган молекуляр токлар булишини 1917 йилда 
А. Ф. Иоффе билан П. J1. Капица дам тасдиклаган эдилар. 
Уларнинг тажрибаси Эйнштейн ва Де-Гааз тажрибасидан бир
оз бошкача эди. Иоффе билан Капица доимий магнитларни 
Киздирганда улардаги колдик магнетизмнинг йуколиш додиса- 
сидан фойдаландилар (204- §). Магнитланган никель стержень 
ингичка ипга осилади. Стержень киздирилганда молекулалар 
магнит моментларининг йуналиш жидатдан тартибсиз таксим-
214- раем. 
Эйнштейн 
ва 
Д е-Гааз 
тажрибаси- 
нинг схема- 
си.

---

ланиши руй беради, уларнинг йигинди механик моменти нол­
га тенглашади. Бунда даракат микдори моментининг сакланиш 
Конунига биноан стержень айланма даракатга келади.
Атом ва молекулаларнинг 
магнит м ом ент ларини
Штерн 
ва Герлах бевосита улчаганлар. Магнит моментга эга булган 
заррага бир жинсли булмаган ташки магнит майдонда силжи- 
тувчи куч таъсир килади. Штерн ва Герлах тажрибаларининг 
идеяси шу додисага (197- параграфга каранг) асосланган. Юко- 
ри вакуумли асбоб ичида досил килинган 
аа'
атом нури 
(215- раем) 
электромагнитнинг 
М М '
Кутблари орасидан учиб утади. Элек­
тромагнитнинг кутблари шундай махсус 
шаклда ясаладики, бунда атом нурининг 
йуналишига перпендикуляр йуналишда 
кескин бир жинсли булмаган магнит 
майдон досил булади. Атом нури