Кеңістікпен бөлінген денелердің арасында магниттік өзара әсерлесуді қамтамасыз ететін, оны бір денеден екіншісіне жеткізетін - магнит өрісі

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Жоспар

Кіріспе
Негізгі бөлім
Диамагнетизмнің классикалық теориясы
Қатты денедегі атомдар. Атом аралық байланыстар
Магниттік аномалия
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер

Кіріспе

Магнит (грекше magnetіs, Magnetіs lіthos - Магнесия тасы; Магнесия - Кіші Азиядағы көне қала) - магнит өрісін туғызатын дене. Магнит өрісіне ендірілгеннен дененің магниттік қасиетке ие болатын кесегі жасанды магнит деп аталады. Ал алдын-ала магниттелген ферромагнитті не ферримагнитті материалдан жасалған белгілі бір пішіні (таға тәрізді, ұзынша жолақ түрінде, т. б. ) бар магнит тұрақты магнит деп аталады. Ол электроникада, радиотехникада және автоматикада тұрақты магнит өрісінің автономды көзі ретінде кеңінен қолданылады. Магнит - Fe, Co, Nі, Аl, гексогональді ферриттер, т. б. негіздегі қорытпалардан жасалады. Асқын өткізгіш материалдан жасалған орамасы бар соленоидты немесе электрмагнитті асқын өткізгішті магнит деп атайды. Оны заттардың магниттік-электрлік және оптикалық қасиеттерін, плазманы, атомдық ядроларды және элементар бөлшектерді зерттеуге арналған тәжірибелерде қолданады.

Қатты дене - заттың агрегаттық күйі; пішінінің орнықтылығымен және атомдарының жылулық қозғалыс әсерінен тепе-теңдік қалпының маңында мардымсыз аз тербелістер жасайтындығымен сипатталады. Атомдарының орналасу сипатына қарай Қ. д-лер кристалдар және аморф денелерге бөлінеді. Кристалдар атомдары кеңістікте белгілі бір тәртіппен орналасады. Сондықтан оның қасиеттерінде кеңістіктік периодтылық байқалады. Аморфтық денелерде атомдар бей-берекет орналасқан нүктелердің төңірегінде тербеліп тұрады. Қ. д-лердің орнықты күйі (минималь ішкі энергиясы бар) кристалдық күй болып табылады. Ал аморф денелер, термодинамика тұрғысынан, әрқашан белгілі бір метастабильді күйде (уақытша тепе-тең) тұрады. Ол уақыт өткен сайын кристалдана бастайды. Табиғаттағы барлық заттар (сұйық гелийден басқасы) атмосф. қысым кезінде Т>0 К темп-рада қатаяды. Қ. д-лердің құрылымы қатаю процесінің өту ерекшелігіне, балқыманың құрылымы мен табиғатына байланысты анықталады. Қ. д. қасиеттерінің табиғатын кванттық теория негізінде ғана толық түсінуге болады. Кристалдардың кванттық теориясы аморф денелердің кванттық теориясына қарағанда толығырақ зерттелген. Қ. д. қасиеттерін оның атомдық-молек. құрылысы, атомдық (атомдар, иондар, молекулалар) және субатомдық (электрондар, атомдық ядролар) бөлшектерінің қозғалыс заңдары арқылы түсіндіруге болады. Қ. д-лердің (металдардың, минералдардың, т. б. ) макроскопиялық қасиеттері туралы деректерді жинақтау мен жүйелеу 17 ғ-да басталды. Қ. д-лерге әсер ететін мех. күштерді, жарықты, электр және магнит өрістерін, т. б. сипаттайтын бірнеше эмпирикалық заңдар (Гук заңы (1660), Дюлонг және Пти заңы (1819), Ом заңы (1826), Видеман-Франц заңы (1853), т. б. ) ашылды.

Қатты денедегі атомдар . Атом аралық байланыстар .

Атомдар, молекулалар немесе иондар Қ. д-нің құрылымдық бірліктеріқызметін атқарады. Қ. д-нің кристалдық құрылымы атомдық бөлшектер арасындағы әсер етуші күштерге тәуелді. Сыртқы қысым көмегімен атомдараралығындағы ара қашықтықты өзгерте отырып, Қ. д-ніңкристалдық құрылымы мен қасиеттерін айтарлықтай өзгертуге болады. Сонымен қатар Қ. д-нің құрылымы мен қасиеттері темп-раның өзгерісіне, магнит өрісінің әсеріне, басқа да сыртқы әсерлерге байланысты өзгереді. Байланыстарының түрі бойынша Қ. д. 5 класқа бөлінеді (иондық, атомдық, металдық, молекулалық, сутектік) . Иондық кристалдарда (NaCl, KСl, т. б. ) электрондар бір атомнан екінші атомға өтіп, иондар түзеді. Иондар арасындағы негізгі өзара әрекеттесу күші - электрстатик. тартылыс күштері болып табылады. Ковалентті байланыстағы кристалдарда (алмаз, Ge, Sі) көршілес атомдардың валенттік электрондары ортақтастырылып, нәтижесінде электрондық тығыздығы жоғарылайды және оның белгілі бір бағыты болады. Мыс., алмаздың құрылымы осы байланысқа жатады. Мұндағы кристалл аса ірі молекуланы елестетеді. Металдық кристалдарда (Cu, Al, Na) еркін өткізгіштік электрондар байланыс энергиясын тудырады: металды электрондық сұйыққа батырылған оң иондардан тұратын тор деп қарастыруға болады. Барлық металл кристалдары негізінен металдық байланыстың нәтижесінде пайда болады. Осымен қатар кейбір металдар үшін (вольфрам, темір, қалайы, марганец, т. б. ) коваленттік байланыста маңызды болып табылады. Молекулалық кристалдарда молекулалардың динамик. поляризациялануы салдарынан молекулалар әлсіз электрстатик. күштермен (Ван-дер-Ваальс күштерімен) байланысады (қ. Молекула аралық өзара әсер) . Сутектік байланысты кристалдарда [H2O (мұз), HF] сутегінің әрбір атомы тартылыс күші әсерінен бір мезгілде басқа екі атоммен байланысады. Бұл байланыс су молекулаларының арасындағы өзара әрекеттесудің маңызды түрі. Ол су молекулаларының дипольдық моменттерінің электрстатик. тартылысымен бірге су мен мұздың қасиеттерін қалыптастырады. Қ. д-ні байланыстар бойынша классификациялау шартты нәрсе, себебі көптеген заттарда байланыстың бірнеше түрлі комбинациялары байқалады (қ. Кристаллохимия) . Қ. д-дегі атомдық бөлшектердің арасындағы әсер етуші күштер әр түрлі болғанымен, олардың негізгі көзі электрстатик. тартылыс және тебіліс күштері болып табылады. Өзара әсерлесу күштері туралы білім Қ. д-нің күй теңдеуін алуға мүмкіндік береді. Барлық Қ. д-лер жоғары темп-рада балқиды немесе кебеді (қатты гелийден басқасы; қатты гелий қысымның күшімен темп-ра төмендегенде балқиды) . Балқу процесінде денеге берілетін жылу атомдар арасындағы байланысты үзуге жұмсалады. Қ. д-нің балқу темп-расы (Тб) табиғатына байланысты әр түрлі болады (молекулалық сутек үшін -259, 1°С, вольфрам үшін -3410±20°С, графит үшін 4000°С-ден жоғары

Диамагнитизмнің классикалық теориясы

Магнит өрісінде қатты денелерлегі магниттік момент векторы u сыртқы магнит өрісінің кернеулігіне қарсы бағытталады

$\mu = x_{d}*H$

Бұл жердегі z <0-заттың димагниттік бейімделгіштігі теріс шама. Біраз металдар: мыс, күміс, алтын, $берилий$ , цинк, кадмий, сынап, қорғасын, висьмут, т. б. қатты денелер жəне инертті газдар диамагниттік болады.

Сыртқы магнит өрісінде қозғалған электронға оның жылдамдығына перпендикуляр бағытталған Лоренц күші əсер етеді. Лоренц күші жылдамдықтың шамасын өзгертпей, тек бағытын өзгертеді. Нəтижесінде электрон шеңбер бойымен қозғалып, атом кішкене магнетикке айналады. Атомдардың магниттік моменттері қосылып, зат магниттеледі.

Айналмалы қозғалыстағы электронның бұрыштық жылдамдығы Лармор теоремасы бойынша анықталады.

$\omega_{L} = - \frac{e}{2mc}H$

Электронның заряды теріс e <0 болғандықтан w $\uparrow$ Сондықтан электронның шеңбер бойындағы жылдамдығы v мен H векторы оң бұранда жүйе құрайды. Ал дөңгелек тоқтың бағыты электронның жылдамдығына қарсы болғандықтан, j жəне H векторлары сол бұрындалы жүйе болады. Олай болса магнит өрісі əсерінен индукцияланған дөңгелек тоқтың магниттік моменті $\mu$ сыртқы магнит өрісіне қарсы бағытталады.

Ортаның магниттелуін анықтау үшін электронның механикалық моменті мен магниттік моменті арасындағы байланысты пайдаланамыз

$\mu = \frac{e}{2mc}L = \frac{e}{2mc}\lbrack r. mv\rbrack = \frac{e}{2c}\lbrack r. v\rbrack = \frac{r}{2c}\left\lbrack r. \lbrack\omega. r\rbrack \right\rbrack = \frac{{er}^{2}}{2c}\omega$

Магниттік аномалия

Жер бетіндегі магнит өрісі мәндерінің өзінің қалыпты шамасынан ауытқуы. Картада магниттік аномалия Жер магнетизмінің кейбір элементтерінің мәндері бірдей нүктелерін қосатын сызықтар арқылы кескінделеді. Аумақты қамту шамасына қарай магниттік аномалия континенталдық, регионалдық және локальдық болып бөлінеді. Континенталдық магниттік аномалия 10 - 100 мың км²-ге таралады. Ең ірі континенталдық магниттік аномалия Шығыс Сібір мен Зонд аралында орналасқан. Регионалдық магниттік аномалия 1 - 10 мың км² ауданды қамтиды.

Қорытынды

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.