Байдуллаева Қазақтіліне аударғандар Н. М. Алмабаева, Г. Е. Байдуллаева, К. Е. Раманқұлов Мәскеу и з д а т е л ь с к а я г р у п п а «гэотар-медиа» 1 9
жүктеу/скачать 28,1 Mb. Pdf көрінісі
|
Ремизов А.Н. Медициналық және биологиялық физика (1)
- Бұл бет үшін навигация:
- 16.22-сурет В = 0, В 16.23-сурет
| 5
т = 8 , - — {& Г 2). 2т (16.54а) е е (16.54) және (16.54а) қатынастары е және те — тұрақты шамалар болған- дықтан магнит және механикалық моменттер арасында (импульс моменті) кәдімгідей анықталған байланыс бар, бұл байланыс магнитомеханикалык кұ- былыстарда байкалады. Осы құбылыстардын біреуін А. Эйнштейн және де Газ 1915 ж. алғаш рет бакылаған. Жеңіл С сырык соленоидтағы жұка жіпке ілінген (16.22-сурет). Солениод бойымен ток жібергенде магнит өрісі пайда болады және электрондардың магнит моменттері реттеліп орналасады, бұл импульс моменттерінің тізбектеліп бағытталуына әкеледі. Нәтижесінде сырык түгелі- мен импульс алады және айнадан шағылған жарық «коянының» ауыткуынан байқалады. Магнитті-механикалык кұбылыстар магнитті-механикалық катынастар- ды және осының негізінде магниттелу кезіндегі спиндердің немесе орби таль магнит моменттердін рөлі туралы корытынды жасауға болады. Мысалы, А. Эйнштейн және де Газ тәжірибелері ферромагниттердің магниттелуіне электрондардың спиндерінің магнит моменттері жауапты екенін көрсетті. Ядро, атомдар және молекулалар магнит моментіне ие. Молекуланың магнит моменті өзі тұратын атомдардың магнит моменттерінін векторлык 16.22-сурет В = 0, В 16.23-сурет қосындысы болып табылады. Магнит өрісі магнит моменттері бар зат бөлшек- терінің орналасуына эсер етеді, содан зат магниттеледі. Заттың магниттелу дә- режесі магниттелуімен сипатталады. Магниттелу векторының орташа шамасы магнетик көлемінде орналасқан барлык бөлшектердің магнит моменттерінің қосындысы осы көлемнің каты- насына тең: Сонымен магниттелу магнетиктің бірлік көлеміндегі орташа магнит мо мент! болып табылады. Магниттелудің өлшемі бірлігі ампердің метрге каты- насы (А/м). Магнетиктерді негізгі үш класқа бөледі: парамагнетиктер, диамагнетиктер және ферромагнетиктер. Әрбіреуінің магнетизмнін өзіндік типі сәйкес келеді: парамагнетизм, диамагнетизм және ферромагнетизм. Олардың табиғатын қарастырайық. Парамагнетизм классикалық теорияға сәйкес парамагнетик- тердің молекулалары нөлден өзгеше магнит моменттеріне ие. Магнит өрісі болмаған жағдайда бұл моменттер бей-берекет орналасады және магниттелуі нөлге тең (16.23, а-сурет). Магнит өрісіне парамагнетик үлгіні қойғанда молекулалардың магнит моменттері В бағытына қарай бағыт- талады, нәтижесінде J * 0 (16.23, б-сурет). Магнит моменттерінің ретті дәре- жесі екі қарама-қарсы факторларға тәуелді — магнит өрісі және молекулалық бей-берекет қозғалысы, сол себептен магниттелу температура сияқты магнит индукциясына тәуелді. Егер парамагнетик сырығы біртекті магнит өрісіндегі вакуумге іліп койсақ, онда тепе-тендік жағдайында онын J бағдары В бағытымен сәйкес магнит ин- дукцияның бойымен орнатылады (16.24-суретті жоғарыдан карағандағы түрі). Парамагнетиктен түзілген магнит өрісі сырткы магнит өрісінен аз болса да кү- шейеді, сол себептен парамагнетик жоқ болғанда (В >В0) корытқы өрістің В индукциясы В(І магнит индукциясынан көп. Бүл дегеніміз парамагнетиктердің салыстырмалы магнит өтімділігі бірден үлкен (ц >1). Парамагнетиктерге алю миний, оттегі, молибден және т.б. жатады. Вакуумде біртекті емес магнит өрісі парамагнетик заттардың бөлшектері магнит индукциясыньщ көп жағынақа- рай орын ауыстырады, яғни «өріске тартылады». Диамагнетизм табиғатын түсіну анағурлым күрделі, сол себептен алғашын- да бір механикалық кұбылысты қарастыру кажет. Окырман әрине бакылап отырғандай балалардың айналмалы ойыншығы- ның осі прецессия деп аталатын конус тәріздес айналмалы козғалысты сипат- тайды (16.25, а-сурет). Ол импульс моменті Ьор6 айналмалы дене аудармалы күш моменті эсер еткенде пайда болады. Егер ол айналмалы ойыншык айналмаса, онда ол ауырлык күш моменті mg әсерінен аударылады, айналу ойыншыкты прецессияға ұшыратады. Осындай құбылыс магнит өрісіндегі электронды орбиталарда да өтеді. Орбита бойымен айналатын электрон ойыншык сиякты импульс моменті- не ие болады, сонымен катар орбиталды магнит моментімен рор6 сипаттай- ды. Сол себептен оған тоғы бар контур сияқты магнит өрісі жағынан күш моменті эсер етеді. Сондықтан электронды орбитада немесе айналмалы электронда прецессия пайда болуы үшін жағдай жасалады (16.25-сурет). Ол сырткы магнит өрісінің Ва индукциясьша карама карсы бағытталған элект ронный қосымша магнит моментінің Р пайда болуына әкеледі, ал ол өз кезегінде өрісті әлсіретеді. Диамагнетизм осылай туады. Диамагнетизм бар- лык заттарға тән. Парамагнетиктерде диамагнетизм өте күшті парамагне- тизммен қайталанады. Егер молекулалардың магнит моменті нолые тең немесе өте аз болса, онда диамагнетизм парамагнетизмнен күштірек болады, ол молекулалардан тура- тын заттар диамагнетиктерге жатады. 16.26-суретте сызба түрінде диамагнетиктің молекулалары магнит өрісі жок кезде (а) және өрісте (б) көрсетілген. Диамагнетиктің магниттелуі магнит ин- дукциясына карама-карсы бағытталған, оның шамасы индукцияның өсуімен артады. Диамагнетиктен кұрылған магнит өрісі сырткыға карама-карсы бағыттал- ған, онда индукция В диамагнетиктің ішінде өріс болмағанда В0 индукция- сынан аз болады (В <В0). Сондыктан диамагнетиктің салыстырмалы магнит өтімділігі бірден аз (цг <1). Диамагнетиктерге азот, сутегі, мыс, су және т.б. жатады. Егер диамагнетикті сырыкты біртекті магнит өрісіндегі вакуумде ілсе, ол тепе-тендік жағдайында магнит индукциясының сызыктарына перпендикуляр орналасады (16.27-суреттіжоғарыдан карағандағы көрінісі). Во |