Orbitinis (orbitalinis) magnetinis momentas  ? besisukan?io elektrono aplink branduol? sukuriamas magnetinis laukas , kuris eina i?ilgai elektrono skridimo kryptimi. Laikoma, kad elektrono orbitinis magnetinis momentas ir orbitinis mechaninis momentas eina per orbitos, kuria skrieja elektronas, a??, tik j? kryptys yra prie?ingos.

${\displaystyle p_{m}={ev \over 2\pi r}\pi r^{2}={\frac {evr}{2}}}$,

kur e yra elektrono kr?vis, v yra elektrono sukimosi greitis, r yra atstumas nuo elektrono iki branduolio, aplink kur? sukasi elektronas.

${\displaystyle v=2\pi rf}$, kur f ? apsisukimo apie branduol? da?nis. Ir formul? gali b?ti perra?yta:

${\displaystyle p_{m}=ef\pi r^{2}}$.

Jud?damas orbita, elektronas sukuria srov? (pirmoje vandenilio orbitoje):

${\displaystyle I={e \over T}={ev \over 2\pi r}={1.6\times 10^{-19}(C)\cdot 1.45\times 10^{7}(m/s) \over 2\pi \cdot 5\times 10^{-11}(m)}=0.00738(A)\approx 7(mA).}$

Apie 20 m A srov?s u?tenka ne?iojamam radijui su ausin?mis, kurio stiprintuvas sunaudoja ~7 mA. Kaitrin?se lemput?se nors ir nelabai didel? srov? teka, bet d?l didel?s ?trinties“ ?si?le“ lemput? sunaudoja daug vat? energijos, o besisukdamas elektronas tik perne?in?ja kruv? ir neatlieka darbo (kaip ir ?em? besisukanti aplink Saul? ), bet elektronas aplink save sukuria magnetin? lauk?. ?jungus i?orin? magnetin? lauk?, elektrono orbita i?krypsta ? vyksta elektrono precesija , kuri vadinama diamagnetizmu , kai atomai neturi magnetinio momento d?l elektron? sukini? i?sid?stymo, taip, kad vien? elektron? sukiniai kompensuojami kit? elektron? sukiniais.

Pavyzd?iui, magnetinis momentas pirmai (trumpiausio spindulio) vandenilio atomo orbitai yra:

${\displaystyle p_{m}={\frac {evr}{2}}={\frac {1.6\times 10^{-19}(C)\cdot 1.45\times 10^{7}(m/s)\times 5\times 10^{-11}(m)}{2}}=1.16\times 10^{-22}(J/T).}$

Orbitinis magnetinis momentas antroje vandenilio orbitoje yra lygiai toks pats:

${\displaystyle p_{m}={\frac {evr}{2}}={\frac {1.6\times 10^{-19}(C)\times 7.25\times 10^{6}(m/s)\times 5\cdot 10^{-11}\cdot 2^{2}(m)}{2}}=2.32\times 10^{-22}(J/T)}$

Tre?ioje elektrono orbitoje vandenilio atomo, orbitinis magnetinis momentas yra:

${\displaystyle p_{m}={\frac {evr}{2}}={\frac {1.6\times 10^{-19}(C)\times 4.835\times 10^{6}(m/s)\times 5\cdot 10^{-11}\cdot 3^{2}(m)}{2}}=3.48\times 10^{-22}(J/T)}$

Bendru atveju vandenilio orbitinis momentas bet kurioje orbitoje skai?iuojamas pagal formules: ${\displaystyle v={nh \over mr}={h \over mn\cdot 5\cdot 10^{-11}}={6.6\cdot 10^{-34} \over 9.1\cdot 10^{-31}\cdot 5\cdot 10^{-11}n}={1.45\cdot 10^{7} \over n},}$ kur v ? elektrono skriejimo greitis aplink proton? , h ? Planko konstanta , m ? elektrono mas?, r ? orbitos spindulys, n ? orbitos numeris. Vandenilio atomo orbitos spindulys randamas pagal formul?: ${\displaystyle r_{n}=5\cdot 10^{-11}\cdot n^{2},}$ kur n ? skriejan?io elektrono aplink proton? orbitos numeris pradedant nuo artimiausios protonui orbitos (kai elektronas yra ar?iausiai protono).

D?l orbitinio magnetinio momento kai kurios med?iagos (pavyzd?iui, gele?is ), veikiant elektros srovei, gali ?simagnetinti. Tai patikrinti galima nam? s?lygomis, aplink atsuktuv? apvyniojus izoliuot? laid? (padarius keliasde?imt vij?) ir prie t? gal? akimirksniui prijungus keli? volt? srov?. Tada atsuktuv? priliesti prie gele?ies ir atsuktuvas kaip magnetas trauks gele??. Fizikinis ?io rei?kinio paai?kinimas yra toks, kad, prijungus elektros srov?, apvyniotu laidu juda elektronai ir elektros laukas sukuria jam (apvyniotiems laidams) statmen? magnetin? lauk? (i?ilgai atsuktuvo a?ies).

Kai kurios med?iagos, pavyzd?iui, plastmas? negali ?simagnetinti kaip, pavyzd?iui, gele?is, nes a?is, apie kuri? sukasi elektronai, negali b?ti pasukta erdv?je d?l tos med?iagos atom? ?iluminio jud?jimo. Didinant temperat?r? , visos med?iagos blogiau ?simagnetina.

Med?iagos, kurios visai ne?simagnetina, vadinamos diamagnetikais , o med?iagos, kurios truput? ?simagnetina, vadinamos paramagnetikais . Feromagnetikais vadinamos med?iagos, kurios keliomis eil?mis geriau ?simagnetina nei dia ? ir paramagnetikai, tokios med?iagos yra, pavyzd?iui, gele?is.

Judantis orbita elektronas turi momentin? impuls? :

${\displaystyle L=mvr}$,

kur m elektrono mas?, v elektrono greitis ir r elektrono orbitos spindulys. Pavyzd?iui, pirmai vandenilio orbitai orbitinis judesio kiekio momentas yra:

${\displaystyle L=mvr=9.1094\times 10^{-31}(kg)\cdot 1.45\times 10^{7}(m/s)\cdot 5\times 10^{-11}(m)=6.6\times 10^{-34}(J\cdot s)=h.}$

?inant orbitin? magnetin? moment? ir momentin? impuls? galima u?ra?yti giromagnetin? santyk?:

${\displaystyle {\frac {p_{m}}{L}}={{\frac {evr}{2}} \over mvr}={\frac {e}{2m}}={{\frac {e\hbar }{2m}} \over {\frac {\hbar }{2}}}={\frac {e}{m}}={1.6022\times 10^{-19}(C) \over 2\cdot 9.1094\times 10^{-31}(kg)}=8.794\times 10^{10}(T\cdot s)}$.

Sukiniui giromagnetinis santykis yra magnetinio momento ir mechaninio momento (sukinio) santykis:

${\displaystyle {\frac {p_{ms}}{L_{s}}}={{\frac {e\hbar }{2m}} \over {\frac {\hbar }{2}}}={\frac {e}{m}}={1.6022\times 10^{-19}(C) \over 9.1094\times 10^{-31}(kg)}=1.75884\times 10^{11}(T\cdot s)}$,

kur ${\displaystyle p_{ms}}$ yra sukinio magnetinis momentas, ${\displaystyle L_{s}}$ ? sukinio mechaninis momentas (spinas), m  ? elektrono mas?, e  ? elektrono kr?vis, ${\displaystyle \hbar }$ ? ma?oji Planko konstanta . Elektrono savitas girobarinis santykis du kartus didesnis, negu sukimosi aplink orbit? metu.

Elektrono savitas magnetinis momentas yra: ${\displaystyle p_{ms}={\frac {e\hbar }{2m_{e}}}={1.6022\cdot 10^{-19}(C)\cdot 1.05457\times 10^{-34}({\mbox{J}}\cdot {\mbox{s}}) \over 2\cdot 9.1094\cdot 10^{-31}(kg)}=9.274\cdot 10^{-24}(J/T).}$

I?vada, kad elektronas kaip magnetas ( ${\displaystyle p_{m}}$) veikia apie 10 kart? stipriau, skriedamas orbita aplink vandenilio branduol? (?emutin?je orbitoje), negu jo vidin? magnetin? savyb? ( ${\displaystyle p_{ms}}$).

Protono sukinio magnetinis momentas yra: ${\displaystyle p_{ms}={\frac {e\hbar }{2m_{p}}}={1.6022\cdot 10^{-19}(C)\cdot 1.05457\times 10^{-34}({\mbox{J}}\cdot {\mbox{s}}) \over 2\cdot 1.6726\times 10^{-27}(kg)}=5.0509\cdot 10^{-27}(J/T).}$ Protono ir neutrono magnetiniai momentai yra apytiksliai 1840 kart? ma?esni, nei elektrono magnetinis momentas, tod?l, nagrin?jant med?iag? magnetizm?, branduoli? magnetini? moment? galima nepaisyti.

Buvo nustatyta, kad vis? elektron? orbitinis magnetinis momentas, veikiant magnetiniam laukui (feramagnetikuose), i?sid?sto tam tikra tvarka, tuo pat metu paveikdamas elektron? ir nukleon? sav?j? magnetin? moment? ir ?itaip ?magnetindamas med?iag? ilgam laikui.

Orbitin? magnetin? moment? besisukan?io aplink branduol? elektrono galima ?sivaizduoti, kaip besisukan?io aplink branduol? ma?o magneto kuriam? lauk? (magneto pietinis polius sutampa su elektrono skriejimo kryptimi, o ?iaurinis polius yra prie?ingas ?iai kryp?iai). Elektrono sukimosi a?is gali nukrypti tik kai veikia i?orinis magnetinis laukas, kuris sukuria elektrono precesij?.

Diamagnetikai yra med?iagos, kuri? atomai neturi sukini?, paramagnetikai ? tai med?iagos, kuri? atomai turi sukinius, o feromagnetikai ? med?iagos, kurios turi kristalin? gardel? atom?, kurie turi sukinius. Feromagnetikuose d?l kristalini? savybi? med?iagos elektron? orbitiniai momentai nei?sim?to d?l ?iluminio jud?jimo, tod?l feromagnetikai gali b?ti nuolatiniai magnetai.

Magnetinis imlumas:

1) diamagnetik? yra ${\displaystyle \xi _{km}\approx 10^{-8}\approx 10^{-7}}$ ${\displaystyle m^{3}/kmol}$;

2) paramagnetik? ${\displaystyle \xi _{km}\approx 10^{-7}\approx 10^{-6}}$ ${\displaystyle m^{3}/kmol}$;

3) feromagnetik? ${\displaystyle \xi _{km}\approx 10^{3}}$ ${\displaystyle m^{3}/kmol}$.

Diamagnetizmas atsiranda d?l Lorenco j?gos elektron? orbitoms, tod?l i?jungus magnetin? lauk?, i?nyksta.

Paramagnetizmas atsiranda d?l elektron? sukini? atsisukimo ? magnetin? lauk?, kurie paskui veikia lorenco jega elektronus skriejan?ius orbitomis, tod?l paramagnetizmas nustatomas pagal i?orin? lauk?, o diamagnetizmas ? prie?. Elektron? sukiniai gali sukin?tis lyg netur?dami mas?s, nusistatydami pagal (i?orin?) magnetin? lauk?.

Feromagnetizmas ?vyksta, kai atom? branduoliai (kurie padaryti kaip vieningas magnetas, ir tod?l nesisuka branduolio sukiniai atskirai) pasisuka pagal i?orin? magnetin? lauk?, kurio pasukimui reikia j?gos ir tod?l atsukimui taip pat, del to feromagnetikai yra pastov?s magnetai.

Taip pat skaitykite [ redaguoti | redaguoti vikitekst? ]

• Magnetinis laukas

Nuorodos [ redaguoti | redaguoti vikitekst? ]

• http://www.su.lt/filemanager/download/755/4Medziagu%20magnetines%20savybes16.pdf
• http://www.personalas.ktu.lt/~ramnau/18_magn_medz.pdf ^{[neveikianti nuoroda]}