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自旋磁矩 编辑
自旋磁矩,是指材料内部电子的循轨运动和自旋运动都可以看作是一个闭合的环形电流,因而必然产生磁矩,电子自旋运动产生的磁矩称为自旋磁矩。自旋是基本粒子或原子核的固有角动量,它与轨道角动量不同,即使粒子处于静止时也存在。任何粒子的自旋在空间中的方向也不是任意的,它在空间一个确定方向(如磁场方向)上的投影,必须是h/2π(h为普朗克常数)的整数或半整数倍。水和空气在稳定状态下,由于地磁场的同极磁化作用,分子的自旋磁矩不能够冲破首尾相连的分子链。稳定状态或直线运动状态一旦破坏,分子链荡然无存。
中文名:自旋磁矩
外文名:magnetic moment
原理:能量守恒与物质不灭原则
领域:物理
类型:专有名词
性质:描述载流线圈磁性的物理量
根据能量守恒与物质不灭原则,旋风和台风并不是无缘无故的正常维持,它即有内因又有外因,内因是斥磁性物质分子内部电子轨迹不闭合,近似的电流环每旋转一周,电流环近似平面与地磁场方向垂直一次,切割一次地磁场磁力线,产生分子的自旋磁矩,这即是分子的自旋电动势。外因是有初始旋转速度和初始能量,依靠分子的自旋电动势,切割磁力线,消耗磁场物质产生能量并输出能量,维持台风或旋风的正常旋转。
实际上,斥磁性物质就如同一台上满发条的摆钟,要想使其走动,只需轻轻一推,摆钟即可正常走动,超摆越大,直到幅度最大为止。有学者认为人造台风只需将旋转风的风力加强到十级或略高,即可自动加强到最大风力,形成台风。
分子的磁矩就是电子轨道磁矩以及电子和核的自旋磁矩构成的(μ=μs+μl=gsps+glpl),磁介质的磁化就是外磁场对分子磁矩作用的结果。
古地球磁矩的变化
粒子的内禀属性。每种粒子都有确定的内禀磁矩。自旋为s的点粒子的磁矩μ由μ=g(e/2m)p给出,式中e和m分别是该粒子的电荷和质量,g是一个数值因子,p为自旋角动量。自旋为零的粒子磁矩为零。自旋为1/2的粒子,g=2;自旋为1的粒子,g=1;自旋为3/2的粒子,g=2/3。理论上普遍给出g=1/s。粒子磁矩可通过实验测定。但实验测定结果并不与此相符,其间差别称为反常磁矩。对于自旋均为1/2的电子、μ子、质子和中子,精确测定其g因子分别为
电子 gl2=1.001159652193(10)
μ子 gl2=1.001165923(8)
质子 gl2=2.792847386(63)
中子 gl2=-1.91304275(45)
粒子反常磁矩的来源有二:一是量子电动力学的辐射修正,电子、μ子属于这种情形,即使是点粒子,粒子产生的电磁场对其自身的作用导致自旋磁矩的微小变化,这一改变可以严格地用量子电动力学精确计算,结果与实验测定符合得很好;另一是由于粒子有内部结构和强相互作用的影响,质子和中子属于这种情形,质子和中子的反常磁矩用于分析其内部结构。
载流回路磁矩
在一个载流回路中,磁矩大小是电流乘以回路面积:u=I*S;
其中,u为磁矩,I 为电流,S 为面积。
磁矩方向则为电流绕行方向右手定则所决定的方向。
载流回路在磁场中所受力矩M与磁矩的关系为:
M=u×B 其中,B 为磁感应强度。
基本粒子磁矩
核自旋与核磁矩
许多基本粒子(例如电子)都有内禀磁矩,这种磁矩和经典物理的磁矩不同,必须使用量子力学来解释它,和粒子的自旋有关。而这种内禀磁矩即是许多在宏观之下磁力的来源,许多的物理现象也和此有关。这些内禀磁矩是量子化的,也就是它有最小的基本单位,常常称为“磁子”(magneton)或磁元,例如电子自旋磁矩的矢量绝对值即和玻尔磁子成比例关系:其中为电子自旋磁矩,电子自旋g因子gs是一项比例常数,
为玻尔磁子,s为电子的自旋角动量。1、本站所有文本、信息、视频文件等,仅代表本站观点或作者本人观点,请网友谨慎参考使用。
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