Магнетиктердің түрлері және қасиеттері

Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
Магниттік құбылыстар физикасының даму тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..5

І.Магнетиктердің түрлері және қасиеттері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .6
1.1. Парамагнетиктер. Парамагнетиктердің магниттелу механизмі және магниттелу коэффициенті ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 11
1.1.1. Парамагнетиктердің басқа магнетиктерден айырмашылығы және техникада қолданылуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..14
1.2. Диамагнетиктер. Диамагнетиктердің магниттелу механизмі және олардың магниттелу коэффициенті ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 15
1.2.1.Диамагнетиктердің басқа магнетиктерден айырмашылығы және практикада қолданылуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 18
1.3.Ферромагнетиктер. Магниттік гистерезис. Кюри нүктесі ... ... ... ... ... ... 20
1.3.1 Ферромагнетиктердің басқа магнетиктерден айырмашылығы және практикада қолданылуы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .24
1.4.Антиферромагнетиктер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...25
1.5.Ферримагнетиктер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...30

Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..34
Пайдаланылған әдебиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...36
Магнетизм «магнит» туралы ұғым гректің магнезия немесе Магнесса қаласының маңында өндірілген темірді тарататын тастардың қасиетіне байланысты осы жердің атымен аталған деген аңыз бар. Осы мәліметті Лукреций өзінің «Заттардың табиғаты» деп аталатын еңбегінде алғаш рет келтірген. Ғылыми көпшілік әдебиеттерде тарту қасиетіне ие болатын тасты алғаш тапқан бақташы Магнессаның құрметіне аталған деп те жорамалдайды. Магнетизм бойынша алғаш монографиялық еңбекті В.Гильберт жазды. Бұл еңбекте өзіне дейінгі магнетизм туралы теориялық және тәжірибеден алынған мәліметермен бірге өз зерттеулерінде келтірді. Магниттік құбылыстардың жан-жақты зерттеулері 1820 жылдан басталды. Осы жылы француз ғылым академиясының отырысында Х.Эрстед алғаш рет тұрақты ток жүріп тұрған өткізгіштің маңына орналастырылған магнит бағдарлағышының бұрылатындығын бақыласа, одан жеті күн өткеннен кейін сондай отырыста екінші бір француз физигі М.Ампер тоғы бар өткізгіштердің бір-бірімен әсерлесетіндігін тәжірибе жүзінде көрсетті. Міне осы 1820 жыл ғылымда магниттік құбылыстар физикасының дүниеге келген жылы деп есептелінеді.
Бүгінде магниттік құбылыстар физикасының даму тарихын ғылымда үш жартығасырлық кезеңдерге: 1820-1870, 1870-1920, 1920-1970 бөліп қарастырып келеді.
Бірінші кезең Х.Эрстед ашқан электр тогы мен магнетизм арасындағы байланысты тағайындаған уақыттан басталады. Осы жылдары М.Ампер заттың магниттік құбылысын түсіндіру үшін «молекулалық ток» ұғымын енгізді. Ампер уақытында заттың электрондық құрылысы туралы дамымағандығын еске алсақ бұл ғылыми болжам – «гипотеза» заттың магниттік қасиетін түсіндіруде ток пен магниттің эквивалленттілігі туралы теорема идеясын дәлелдеді. М.Фарадей 1831 жылы өзінің электромагниттік индукция заңын ашып, Бургманстың тәжірибесін қайталай отырып, ғылымда диа- және парамагнетик туралы ұғымдар енгізді. Сонымен бірге заттың диамагнетикалық қасиетін зерттей отырып, магнит өрісі туралы ұғым қалыптастырды. Ал 1845 жылы магнит өрісіне орналастырылған шыныдағы жарықтың поляризация жазықтығының айналу құбылысын ашты. Сонымен магниттік құбылыстар физикасының дамуының бірінші жарты ғасырлық кезеңі Максвеллдің классикалық электродинамикадағы теңдеулерінің жазылуымен аяқталды.
Екінші кезең ферромагнетиктердің сыртқы магнит өрісіндегі қасиеттерін зерттеуден басталды. Орыс ғалымы А.Г.Столетов «Темірдің магниттелу функциясы» деп аталатын еңбегінде μ=f(H) тәуелділігін зерттей отырып, оның сызықтық функция болмайтындығын дәлелдеді. ХІХ ғасырдың 90-жылдарында ғылымда электрон ашылып, 1896 жылы Зееман магнит өрісінде спектр сызықтарының ыдырайтындығы туралы эффектіні ашты, Лоренц оның электрондық теориясын жасады. Лармор 1897 жылы магнит өрісіндегі электронның «прецессиясы» туралы теореманы дәлелдеі. Осы жылдары Пьер Кюри диамагниттік қабылдағыштың температураға
1.Абдуллаев Ж.Физика.-Алматы, 2011. 213-217 беттер.
2.Белисарова Ф. Жалпы Физика курсы бойынша дәрістер.-Алматы,2009. 69-75 беттер.
3.Бәйімбетов Ф.Б., Рамазанов Т.С. Электр және магнетизм.-Алматы, 2011.157-180 беттер
4.Дәрібеков С. Электр және магнетизм курсының арнаулы тараулары.-Қарағанды,2012. 44-74 беттер.
5.Гершензон Е.М., Малов Н.Н. Курс общей физики: Электричество и магнетизм.-Москва,1980. 134-148 беттер.
6.Фриш С.Э., Тиморева А.В. Жалпы физика курсы: Электр және электромагниттік құбылыстар.ІІтом- Москва-1962. 305-318 беттер.
7.Кринчик Г.С. Физика магнитных явлений.-Москва, 1976 -108-111 беттер.
8.Тикадзуми С. Физика ферромагнетизма. Москва , 1983. 288 бет
9.Боровик Е.С., Мильнер А.С., Еременко В.В. Лекции по магнетизму.-Харьков,1972.
10.Крупчика С. Физика ферритов и родственных им магнитных окислов.-Москва 1976
11.Кондорский Е.И. Зонная теория магнетизма.-Москва 1976
        
        Мазмұны
Кіріспе....................................................................................................................4
Магниттік құбылыстар физикасының даму тарихы..........................................5
І.Магнетиктердің түрлері және қасиеттері.....................................................6
1.1. Парамагнетиктер. Парамагнетиктердің магниттелу механизмі және магниттелу коэффициенті....................................................................................11
1.1.1. Парамагнетиктердің басқа магнетиктерден ... және ... ... Диамагнетиктер. Диамагнетиктердің магниттелу механизмі және олардың магниттелу коэффициенті....................................................................15
1.2.1.Диамагнетиктердің басқа магнетиктерден айырмашылығы және ... ... ... гистерезис. Кюри нүктесі........................20
1.3.1 Ферромагнетиктердің басқа магнетиктерден айырмашылығы және практикада қолданылуы.............................................................................24
1.4.Антиферромагнетиктер...................................................................................25
1.5.Ферримагнетиктер...........................................................................................30
Қорытынды..........................................................................................................34
Пайдаланылған әдебиеттер...............................................................................36
Кіріспе
Магниттік құбылыстар физикасының даму тарихы.
Курстық жұмыстың мақсаты: ... ... ... магнетиктерді орналастырғанда байқалатын құбылыстарды және магнетиктердің ... ... диа-, ... ... магнетиктердің өзара айырмашылықтарын оқып-үйрену.
Курстық жұмыстың міндеті:
* магнетиктердің түрлеріне анықтама беру
* пара-, диа-, ферро- магнетиктерге тән қасиеттерді анықтау
* магнетиктердің өзара ... ... ... диа-, ... ... ... қолданылуын меңгеру.
Зерттеу нысаны: Магнетиктер және олардың түрлері. ... ... ... ... жұмыс кіріспеден, негізгі бөлімі бір тараудан, бес тараушадан тұрады.
Тарау Магнетиктердің түрлері және қасиеттері деген тақырыпқа арналады, одан ... ... ... жеке-жеке тараушаларда тоқталамын.
Сонымен, бірінші тараушада Парамагнетик және оның магниттелу ... ... ... ... ... шегі және басқа магнетиктерден айырмашылығы сияқты мәселелерге тоқталамын.
Ал екінші тараушада Диамагнетик және оның магниттелу механизмі, магниттелу ... ... ... шегі және басқа магнетиктерден айырмашылығы сияқты мәселелерді қарастырамын.
Үшінші тараушада Ферромагнетиктер. Магниттік гистерезис. Кюри нүктесі. Ферромагнетиктердің басқа ... ... және ... ... ... сипаттама беремін.
Төртінші тарауша магнетиктердің негізгі үш түрінен басқа антиферромагнетиктерге арналады. Осы сияқты бесінші тарауша ... ... мен ... соң ... ... ... курстық жұмыстағы материалдарды бір жүйеге келтіріп, негізгілерін еске түсіріп, мынадай негізгі сұрақтарға деген сұрақтарға қысқаша ... ... ... ... ... жазуда пайдаланылған оқулықтардың тізімін көрсетемін.
Магнетизм туралы ұғым гректің магнезия немесе Магнесса қаласының маңында өндірілген темірді тарататын тастардың қасиетіне байланысты осы ... ... ... ... аңыз бар. Осы ... ... өзінің деп аталатын еңбегінде алғаш рет келтірген. Ғылыми көпшілік әдебиеттерде тарту ... ие ... ... алғаш тапқан бақташы Магнессаның құрметіне аталған деп те жорамалдайды. Магнетизм бойынша алғаш монографиялық еңбекті В.Гильберт жазды. Бұл ... ... ... ... ... ... және тәжірибеден алынған мәліметермен бірге өз зерттеулерінде келтірді. Магниттік құбылыстардың жан-жақты зерттеулері 1820 жылдан басталды. Осы жылы ... ... ... ... ... ... рет тұрақты ток жүріп тұрған өткізгіштің маңына орналастырылған магнит бағдарлағышының бұрылатындығын бақыласа, одан жеті күн өткеннен кейін сондай ... ... бір ... ... ... тоғы бар өткізгіштердің бір-бірімен әсерлесетіндігін тәжірибе жүзінде көрсетті. Міне осы 1820 жыл ғылымда магниттік құбылыстар физикасының ... ... жылы деп ... ... құбылыстар физикасының даму тарихын ғылымда үш жартығасырлық кезеңдерге: 1820-1870, 1870-1920, 1920-1970 бөліп қарастырып келеді.
Бірінші кезең Х.Эрстед ашқан электр тогы мен ... ... ... тағайындаған уақыттан басталады. Осы жылдары М.Ампер заттың магниттік құбылысын түсіндіру үшін ұғымын енгізді. Ампер уақытында заттың ... ... ... ... еске алсақ бұл ғылыми болжам - заттың магниттік ... ... ток пен ... ... ... ... идеясын дәлелдеді. М.Фарадей 1831 жылы өзінің электромагниттік индукция заңын ашып, Бургманстың тәжірибесін қайталай отырып, ... диа- және ... ... ұғымдар енгізді. Сонымен бірге заттың диамагнетикалық қасиетін зерттей отырып, магнит өрісі туралы ұғым қалыптастырды. Ал 1845 жылы магнит ... ... ... жарықтың поляризация жазықтығының айналу құбылысын ашты. Сонымен магниттік құбылыстар физикасының дамуының бірінші жарты ғасырлық кезеңі Максвеллдің классикалық электродинамикадағы теңдеулерінің жазылуымен ... ... ... ... магнит өрісіндегі қасиеттерін зерттеуден басталды. Орыс ғалымы А.Г.Столетов деп ... ... μ=fH ... ... ... оның ... ... болмайтындығын дәлелдеді. ХІХ ғасырдың 90-жылдарында ғылымда электрон ашылып, 1896 жылы Зееман магнит өрісінде спектр сызықтарының ыдырайтындығы ... ... ... ... оның электрондық теориясын жасады. Лармор 1897 жылы магнит өрісіндегі электронның туралы теореманы дәлелдеі. Осы жылдары Пьер Кюри диамагниттік ... ... ... ... ... ... ... кері пропорционалдығын тағайындады. 1905 жылы П.Ланжеван молекулалық ток ... ... ... мен ... ... ... теоремасы және Лоенцтің электрондық теорияларына сүйене отырып, диа- және ... ... ... ... 1907 жылы ... ... ... жасады. Осы жылдары В.К.Аркадьев айнымалы магнит өрісінде ... ... ... ... ... ... мақсатында зерттеді.
Үшінші кезеңінде М.Паули заттың магниттік қасиетін бағалау үшін Н.Бор магнетоны магнетизмнің ... ... 1925 жылы ... пен ... ... спинге ие болатындығын, ал В.Гейзенберг, И.Френкель және Блох ферромагниттіліктің кванттық теориясын жасады. Техникалық магнитттелу процесі туралы Н.С.Акулов өз ... әрі ... ... ... жиілікті техниканың дамуына байланысты екінші дүниежүзілік соғыстан кейін физиктермен материалисттердің алдында Фуко тогы аз бір ... ... ие ... ... ... ... олардың магниттік қасиеттерін зерттеу алда тұрды. Осындай жұмысты 1947 жылы француз физигі Л.Неель орындады. Ол материалдар металл ... мен үш ... ... ... MeO, Fe2O3 қосындысынан алынды. Оларды жалпы түрде ферриттер деп ... ... ... ... көп ... де, олардың магнитік қасиеттері жақсы сақталады.
Ферриттердің магниттік қасиетін түсіндіру үшін магниттік құбылыстар физикасында жанама ... ... ... ... теориясы жасалды.
Магниттік құбылыстар физикасының төртінші даму кезеңіне: жұқа ферромагнитті пленкалардың, сирек кездесетін ... ... ... ... ... және ... ... биомагниттілік, магнитохимия т.б. қасиеттері зерттелуде. Микроәлемнің магниттік қасиеттері мен астрофизикадағы өте әлсіз өзара әсерлеулер 1820 жылы Эрстед жасаған ... ... ... да ... [4]
І.Магнетиктердің түрлері және қасиеттері. Қозғалыстағы электр зарядтары мен магниттік моменті бар денелерге әсер ететін ... өріс - ... ... деп ... ... ... магниттік индукция векторымен (В) сипатталады. Магниттік индукция ... мәні ... ... бар қозғалыстағы электр зарядына және денелерге өрістің берілген нүктесінде әсер етуші күшті анықтайды. ... ... ... 1845ж. ... ... ... енгізген. Ол электрдің өзара әсері сияқты магниттің де өзара әсері бірыңғай ... өріс ... ... деп ... ... өрістің классикалық теориясын Дж.Максвелл жасаған (1873). Магнит ... ... -- ... ... тогы бар ... және ... зарядталған денелер. Магнит өрісі зарядталған микробөлшектердің (электрон, протон, ион), сондай-ақ, микробөлшектердің ... ... ... ... ... ... пайда болады. Магнит өрісінің кернеулігі (Н) мен ... ... (В) -- ... күштік сипаттамасы. Кернеулік векторы өріс пайда болған орта ... ... шама ... ... ... ... денедегі қорытқы өрісті сипаттайды. Сондай-ақ, индукция векторы ... ... ... ... әсер ... күшті, магнит моменті бар денеге магнит өрісінің тигізетін әсерін, өріс ... ... ... да әсерлерді анықтайды. [2]
Осы уақытқа дейін магнит өрісі бос кеңістікте деп (вакуумда) қарастырдық. Енді заттардың керісінше магнит өрісіне тигізетін әсеріне ... және ... ... әсер ете ... ... ... деп ...
Магнетиктер деп сыртқы магнит өрісін өзгертсе, болмаса өздігінен магнит өрісін тудыра алатын ортаны айтады. Магнетиктер негізінен үш топқа: -диа, ... ... ... ... ... ... ... жоқ кезінде атомдарының (молекулаларының) магниттік моменттері нөлге тең ... ал ... ... ... ... жоқ ... атомдарының (молекулаларының) магниттік моменті нөлге тең магнетиктер жатады. Ферромагнетиктерге сыртқы магнит өрісі жоқ ... де ... ... ... ... моменттері нөлге тең емес, бірақ қалыпты жағдайда тұтас магниттелген күйде болмайтын магнетиктер ... Егер кез ... ... ... ... өрісіне қойса, ол магниттеледі, яғни магнетик құрамына кіретін атомдардың магниттік моменттері қосылып, қосымша магнит өрісін тудырады. ... ... ... ... ... ... ... болып шығады. Ампер магнетиктердегі магнит өрісінің макроскопиялық токтардың (өткізгіштік токтардың) вакуумде тудыратын магнит өрісінен ... ... ... болу ... түсіндіру үшін, сыртқы магнит өрісі бар кезде магнетик атомдарының (молекулаларының) аумағында молекулалық токтар пайда болады, яғни ... ... ... ... ... ... материалдық денелердiң азды-көптi магниттiк қасиеттерi болады, олай болса осы денелердi құрайтын жеке молекулалар мен атомдардың, сол сияқты электрондар мен ... ... да ... ... болады. Сондықтан заттардың магниттiк қасиеттерi олардың атомдары мен ... ... және ... ... ... сипатына байланысты.
Ампер болжамы бойынша заттардың молекулалары iшiнде дөңгелек токтар бар. Бұл токтар молекулалық токтар деп аталады. ... ... өрiсi жоқ ... осы ... ... ... орналасады, сөйтiп олардың магнит өрiсiнiң орташа мәнi нөлге тең (1, ... ... ... ... ... осы ... токтар бағдарланып бұл токтар өздерiнiң меншiктi магнит өрiсiн жасайды (1, ... ... осы өрiс ... сыртқы магнит өрiсiн күшейтедi.
1-сурет ... ... ... ... ... ... ... бойынша қозғалатындығын бiлемiз. Егер дөңгелек ток процесiн ... онда ... ... ... ... электрон да осы ток тәрiздi. Яғни атом ... ... ... ... ... ... ... жылдамдықпен қозғалып жүрсiн (2-сурет). [1]
Егер электрон 1 с уақыт iшiнде N рет ... онда ... ... ... еN ... ... I тоққа шамалас болады, яғни
I=еN
Мұндағы айналым саны N мына ... ... ... r - ... ... ... ϑ- электронның сызықтық жылдамдығы. Сөйтiп, осы тогы бар контурдың магниттiк қасиетiн магнит моментi ... ... ... ... ... орбиталды магниттiк моментi деп аталады. Ол мынаған тең:
мұндағы -- орбитаның (контурдың) ауданы. Дөңгелек орбита үшін
. ... ... ... ... оң ... электронның бағытымен сол бұрандалы жүйе құрайды. Орбита бойымен қозғалатын электронның ... ... ... ... ... векторын электронның орбиталды механикалық импульс моментi деп атайды. векторы қозғалыс бағытымен оң бұранда жүйесiн құрайды. Сөйтiп және ... ... ... болады. Сондықтан (3) және (4) өрнектердi еске ала отырып, яғни олардың магнит моменттерi мен механикалық моменттерiнің ара қатынасын алайык:
L=e ϑ r2mϑ r=e2m ... ... ... ядроны айнала қозғалады. Бұл жағдай гиромагниттiк және магнито-механикалық деп аталатын құбылыстардың негiзiне жатады, магнетиктi магниттеуден ол айналады, керiсiнше, магнетиктi ... ол ... ... (Pm) мен ... ... ... ... бiрiншi рет 1915 ж. Эйнштейн мен де Гааз бақылаған болатын.
Электрондардың ... ... ... ... өз ... ... ... зарядталған шар ретiнде қарастыра отырып түсiндiруге болады. Осыған сәйкес электронның меншiктi механикалық моментi спин деп ... Спин тек ... ғана ... ... да элементар бөлшектерге тән қасиет.
(6)
мұндағы
, , ... ... ... оның ... ... ... ... және меншiктi моменттерiнен, сондай-ақ. ядроның магнит моментiнен тұрады. Ядроның магнит моментi электрондардың моменттерiнен едәуiр кем болады, сондықтан көп мәселелердi ... оны ... ... ... ... электрондардың магнит моменттерiнiң векторлық қосындысына тең деп есептеймiз:
. ... ... ... ... ... ... ... магнит моменттерiнiң қосындысына тең деп есептеймiз.
Өткiзгiштерде ... ... ... ... кез ... ... ... күйге келедi - осыны магниттелу деп атайды. Сөйтiп, магнетик магниттелген күйде қосымша магнит өрiсiнiң индукциясын бередi, осы ... ... ... ток туғызатын сыртқы магнит индукциясымен, яғни қосылады.[1]
Сонымен, жалпы магнит индукциясының векторы дегенiмiз макроскопиялық және ... ... ... ... ... векторларының қосындысы болып табылады
. ... ... ... да ... ... өрісі күш сызықтарының тұйық болатындығынан:
SB0dS=SB0dS+SB'dS=0 (9) ... ... ... ... ... де ... бет бойымен алынған ағыны нөлге тең болады екен. (9) өрнектің дифференциалдық ... ... ... ... ... болады. Сонда:
div=0 ... ... ... ... ... ... ... интегралды - оның циркуляциясын қарастырайық:
LBdl=LB0dl+LB'dl (11) ... ... оң ... ... ... ... ... алгебралық қосындысымен анықталатынын білеміз, ал екінші интеграл молекулалық токтармен анықталуға тиісті:
LBdl=μ0Ii+μ0Im ... ... L ... ... ... қатар молекулалық токтарды да қамтиды. Осы контурдың dl элементімен қамтылатын молекулалық токтар үшін осы dl кесіндімен, ал табанының ауданы молекулалық ток ... ... тең ... ... ... ... Smdlcosα көлбеу цилиндрдің ішінде жататын молекулалық токтар dl элементпен қамтылады. (3-сурет). Егер бірлік көлемдегі молекулалар саны n болса,
3-сурет
dl ... ... ... ... ... өрнектегі I=Pm∙n-бірлік көлемнің магнтителгіштігінің абсолюттік шамасы:
dIm=Idlcosα=Idl ... L ... ... ... ... ... (15) ... ... (12) ... қойсақ,
LBdl=μ0Ii+μ0LIdl ... (17) ... ... ... ... ... шама Hәрпімен белгіленеді және магнит өрісі кернеулігі деп аталады:
H=Bμ0-I (18)
L ... ... ... ... ... қосындысын ток тығыздығынан L контурға тірелген Sl бет арқылы алынған ағын түрінде жазуға болатынын еске ... (17) ... ... ... ... магнетиктердегі магнит өрісін сипаттау үшін тек өткізгіштік токтармен анықталатын ... ... ... ... ... шама ... болады екен. (19) өрнек магнетиктердегі магнит өрісі үшін ток заңы ... ... Егер ... ... сипаттайтын векторларды электр өрісін сипаттайтын векторлармен салыстырсақ, магнит өрісінің кернеулігі H электр ... ... ... D, ал ... өрісі индукция векторы B электр өрісі кернеулігіне Е ұқсас шамалар. Бұл шамалардың арасында өзара сәйкестіктің болмауы электрлік және магниттік ... ... ... ... ... ... ... байланысты. [3]
1.1.Парамагнетиктер. Парамагнетиктердің магниттелу механизмі және магниттелу коэффициенті.
Көптеген тәжiрибелердiң нәтижесiнде, кеңiстiктi түгел толтырып тұратын бiртектi ... ... ... ... ... ... ... индукциясымен не бағыттас, не оған қарама-қарсы бағытта болады.
1) Егер және векторлары бағыттас болса, онда олар қосылып () ... ... ... өрiсiн күшейтедi де, ортаның магнит өтiмдiлiгi болады. Осындай қасиеттерi бар заттар парамагниттi деп ... Егер және ... ... ... ... онда ... ... магнит өрiсi әлсiрейдi де, ортаның магнит өтiмдiлiгi болады. Мұндай қасиеттерi бар заттар диамагниттi деп аталады;
3) Негiзiнде барлық диамагниттi және ... ... үшін ... ... ... заттар үшiн , сондықтан осындай ерекше қасиеттерi бар заттар ферромагниттi деп аталады. Бұлардың магнит өтiмдiлiгi үлкен болады. Осындай заттарға ... ... () ... ... токтардың табиғаты туралы айтқанбыз. Олай болса, парамагниттi заттар iшiндегi магнит өрiсiнің қосынды векторын сол ... ... ... ... ... магниттелуi дегенiмiз ондағы молекулалық токтардың белгiлi бiр ретпен бағытталуы болып табылады. Зат ... ... ... ... ... өрісі бағыты бойымен орналасқанда атомдардың электрондық қабаттарының магнит өрісі сыртқы магнит өрісіне қосылып күшейтетін ... ... ... ... заттарды парамагнетиктер деп атайды. Парамагнетиктер сыртқы магнит өрісін сәл ғана күшейтеді. ... ... ... бір ... ... бірнеше бөлігіндей ғана айырмашылығы болады. Мысалы, платинаның магнит өтімділігі 1,00036. Парамагнетиктердің және диамагнетиктердің магнит өтімділіктері ... өте ... ... ... ... ... әсерін немесе сыртқы өрістің осы заттарға әсерін байқау өте қиын. Сондықтан көбінесе күнделікті практикада, техникада, парамагниттік және диамагниттік заттарды ... ... жоқ ... деп ... яғни ... өрісін өзгертпейтін және магнит өрісін сезбейтін заттар деп санайды. Парамагниттiк заттарға Al, Pt, W сирек кездесетiн элементтер, ... және ... ... және тағы ... ... ... теориясын жетiлдiрiп дамытқан П. Ланжевен (1872 -- 1946) болды. Кейінiрек ... ... ... ... ... ... заңдылығын зерттеп, екендiгiн тұжырымдады. Парамагниттік заттарда сыртқы магнит өрісі жоқ кезде электрондардың магниттік моменттері бірін-бірі теңгермейді және парамагнетиктердің молекулалары ... ... ... бар ... ... ... деп аталады). Молекулалардың жылулық қозғалысының салдарынан олардың магниттік моментінің бағыты ретсіз болады, сондықтан магнит өрісі жоқ ... ... ... ... байқалмайды. Парамагнетикті сыртқы магнит өрісіне ендірген кезде көбінесе атомдардың (молекулалардың) магниттік ... өріс ... ... (толық бағдарлануына атомдардың жылулық қозғалысы кедергі жасайды). Сонымен, парамагнетик бағыты сыртқы өріс бағытымен бірдей болатын және ... ... ... ... ... ... тудыра отырып, магниттеледі. Бұл эффект парамагниттік деп ... Егер ... ... ... ... өте ... ... онда заттың парамагниттік қасиеті диамагниттік қасиетінен басым түседі де, зат ... ... ... ... (молекулаларының) магниттік моментттері нөлден өзге. Парамагнетикті сыртқы магнит өрісіне қойған кезде оның молекулаларының магниттік ... ... ... ... ... ... ... ... ... Pm және B ... ... бұрыш 900-тан кем болғанда аз мәндерін, ал α=00 болғанда ең аз мәнін қабылдайды (W=-PmB). Олай ... ... ... ... бар ... ... магниттік моменттерінің бағыттары өріс бағытымен сүйір бұрыш жасайтын күй энергетикалық тұрғыдан қолайлы күй болады, себебі бұл ... ... ... ... болғанша аз мән қабылдайды. Мұндай күйде парамагнетиктің барлық көлемінің магниттік моменті нөлден өзгеше, яғни парамагнетик магниттелген күйде болады. Парамагнетиктің ... ... ... ... деп ... ... ... парамагнетик атомдарының (молекулаларының) құрамына кіретін электрондардың орбиталары процессиялық айналмалы қозғалысқа келеді, яғни диамагнетиктердегі сияқты индукцияланған ... ... де орын ... ... бұл механизмнің парамагнетиктің бағытталғышық магниттелуіне қосатын үлесі өте аз болғандықтан, оны ескермей кетуге болады.
Магниттелген парамагнетиктің атомдары магниттік моменттерінің ... ... ... α бұрыш жасау ықтималдығы Больцман таралуымен анықталуы керек:
ω=cewkT=cePmBcosαkT ... ... ... ... денелік бұрыштың ішінде жататын молекулалардың саны dn0 болса,
n0=Aea cosφdφ sinα dα (22) ... ... ... саны. Бұл теңдіктен:
A=n0a2PIea-e-a (23) ... ... ... ... ... ... магнит өрісіне проекцияларының орта мәні, яғни магниттелгіштік I=Pmn0La ... ... - ... функциясы деп аталады. Магниттелгіштіктің магнит өрісіне тәуелділігі (4-сурет) келтірілген. Магнит өрісінің белгілі бір мәнінен бастап ... ... ... ... I=Pmn0 ... яғни бірлік көлемдегі барлық молекулалардың магниттік моменттері өріс бойымен ... Егер ... ... өте ... ... яғни ... ... орындалатын болса, Ланжеван функциясын а-ның дәрежесі бойынша жіктеуге болады, сонда:
I=n0Pm2B3kT ... ... I=knH ... ... ... парамагнетиктердің магниттелу коэффициенті молекулалардың концентрациясына және олардың магниттік моментінің квадратына тура пропорционал да, температураға кері пропорционал екенін көреміз. Парамагнетиктердің ... ... ... кері ... ... ... жүзінде көрсеткен П.Кюри сондықтан бұл тәуелділікті Кюри заңы деп атайды.
Қалыпты жағдайда kn≈10-3, олай болса парамагнетиктерді ... ... ... ... ... болады kg≈10-5. Жоғарыда қарастырылған Ланжеван теориясы тек ... үшін ... ... ... ... әсер күшті болатын сұйықтар мен қатты денелер үшін (24) тәуелділік басқаша болады:
kk=cT-T0 (25) ... T0 - ... ... ... ... ... Бұл ... Кюри-Вейсс заңы деп атайды.
4-сурет
1.1.1. Парамагнетиктердің басқа магнетиктерден айырмашылығы және техникада қолданылуы. Парамагнетиктер -- ... ... ... ... ... магниттелетін заттар. Парамагнетиктер басқа магнетиктерден магниттік өтімділігімен ерекшеленеді. Магниттік өтімділігі
Парамагнетиктер әлсіз магнитті заттарға жатады. терминін 1845 жылы ... ... ... ... ... атомдарының (молекула немесе ион) магниттік моменттері бар. Парамагнетикті сыртқы магнит өрісіне ... ... ... моменттері өріс бағытына бағдарлана орналасады. Сонымен бірге, сыртқы ... ... ... ... ... ... тартылады. Сыртқы магнит өрісі болмаған жағдайда парамагнетиктер магниттелмейді, себебі магниттік моменттері хаостық ... ... ... және ... ... Кюри ... ... (), олардың атомдарының жылулық қозғалыстарының интенсивтілігі магниттелуді бұзуға жеткілікті болады. Нәтижесінде ферро- және антиферромагнетиктер парамагнетиктерге айналады. ... ... ... ... азот ... ... ... темір дисульфиді жатады. Осының ішінде темір дисульфидін (FeS2 ) пирит тасы деп атайды. Пирит (гр. от ... тас) - ... ... ... ... ... (46,6 % Fe, 53,4 % S). ... - 4,9 -- 5,2 г/см³, жылу өткізгіштігі -47,8+-2,4 Вт/(м К), балқу ... - 1177 -- 1188 °C, суда ... ... Пирит кристалының қолданылуы - күкіріт қышқылын, темір мен күкірт қосылысы темір сульфатын (FeSO4) ... ... ... ... ... жинақтайтын қосылыс ретінде қолданылуда. Пирит кристалы басқа да минерал кристалмен біріге отырып, қарапайым детекторлы радиоқабылдағыштың ... ... диод ... ... ... токты бір бағытта өткізетін қасиетіне байланысты. От шығаратын тас деген атауы бекер ... осы ... ... кезде шығатын жарқырауға байланысты. [9]
Платина Pt -- жылтыр, баяу ... ... ... ... ... ... ... = 1770°С), тығыздығы (ρ = 21.45 Мг/м3 ), меншікті тығыздығы ρV = 9.8::10-8Ом::м. Парамагнетик. Химиялық жағынан тұрақты ... ... ... ауада, балқу температурасында қышқылданбайды. Платинадан жасалған жіңішке қылтүтіктер (диаметрі шамамен 1 мкм) электрометрде ... ... ... ... ... (подвеска) ретінде қолданылады. Сонымен қатар платинаны жоғары ... ... ... ... ... ... зерттеулердегі, автоматика жүйесіндегі жоғары температураны өлшейтін қондырғы) жасауда қолданылады.
Палладий Pd -- ... ... ... ең жеңіл. Тығыздығы (ρ =12.02 Мг/м3) және платина тобындағы металдардың ішіндегі оңай балқитын (Тбалқу = 1550°С) металл, ... ... ... ... жақын болғанымен, күшті реакциялық қабілетімен ерекшеленеді. Ауада 600 -- 700°С ... ... PdO ... құрайды. Парамагнетик. Палладийдің сутекті жұту қабілетін электровакуумдық техникада ... ... 1 ... ... 900 ... жұтады). Сутек атомын жоғары емес температура мен қысымда жұтып, ... 350 -- 500°С ... ... ... Осы ... ... құралдардың кейбір түрлерін сутекпен толтырады.
Вольфрам W - жылтыр, ақ-сұр метал. Балқу температурасы Тбалқу =3422 °C, ... ... - 5555 °C, ... ρ=19,25 ... ... ... ие (магниттік өтімділігі 0,32·10−9). Вольфрам, мыс, никель, қорытпалары радиоактивті заттарды ... ... ... жасауда қолданылады. Таза вольфрамның қолданылуы көбінесе оның ... баяу ... ... ... шамдарының қылтүтігін осы металдан жасайды. [9]
1.2.Диамагнетиктер. Диамагнетиктердің магниттелу механизмі және олардың магниттелу коэффициенті. Диамагниттi заттардың молекулаларында тұрақты дөңгелек токтар жоқ. ... ... ... тек ... ... ... ... ғана пайда болады, яғни индукцияланады. Осы индукцияланған токтардың бағыты, яғни магнит индукциясы ... ... ... ... ... ... ... инерттi газдар, көптеген органикалық қосылыстар, Bi, Zn, Au, Cu, Ag, Pg ... ... ... су, шыны т. 6. ... Диамагнетиктердің магниттік өтімділігі μ

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Көлемі: 29 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 5 000 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Айнымалы магнит өрiсi12 бет
Атомдар мен молекулалардың сыртқы магнит және электр өрістерімен әсерлесуі. Магниттік резонанс59 бет
Еңбекақы түрлері мен мағнасы73 бет
Жер сілкінудің магнитудасы11 бет
Жердің магнит өрісі10 бет
Жердің магнит өрісін зерттеу20 бет
Зарядталған бөлшек магнит өрісі күшейген аймаққа түскенде үделетінін көрсету4 бет
Магнетизм3 бет
Магнетиктер9 бет
Магний ионымен байытылған спирулинаның биомассасын алу28 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь