Том 1 (1129330), страница 52
Текст из файла (страница 52)
! (!+ !) (2)+ !)+... '~ )+П(„е) " (2)+ !)+... причем здесь мы опустили члены порядка ае и выше. Отсюда для плотности магнитной энергии получаем Е"'И = й! 2 Я'( 2 нТ ) ' (1+1), (128.7) где й! — число электронов с моментом ! в 1 см'. Следует заметить, что плотность энергии пропорциональна квадрату напря- г'г'. Задачи бег учета саина. Е. Магнитное ноле женности поля, хотя исходная энергия Еп' зависела от поля линейно. Второй член формулы (128.4) ееяг Ееа = <п(г'з)пей(п> втсе оказывается (см. ниже) значительно меньше, чем Е'", поэтому он не играет большой роли в тех случаях, когда первый член отличен от нуля.
Эти же соображения относятся и к третьему члену формулы (128.4). Таким образом, для всех 1> 0 магнитные свойства вещества определяются первы и членом, в случае же 1 = О эти свойства определяются энергией Е'". Так как 4 У вЂ” у з1п'ОЖ) =- —, 1 . 2 3 ' то мы можем написать Е[гг — г~ <О ! ге ) О> .(128.9) где ~0> означает волновую функцию, соответствующую основному з-состоянию, а <01г'10> — среднее значение г' в этом состоянии. В данном случае необходимость в температурном усреднении отпадает. Первый и третий члены формулы (128.4) в случае з-состояния обращаются в нуль, так как ь,10>=0, поэтому теперь их можно не рассматривать.
Согласно электродинамике Максвелла, изменение поля Я на бзт" приводит к изменению плотности магнитной энергии; бЕ =- — абдт, (128.10) где Ж вЂ т называемая намагниченность, т. е. магнитный дипольный момент 1 см' вещества, индуцнрованный полем Я~. Предполагается, что она пропорциональна полю тг": еег = ",(Я. (128. 11) Коэффициент пропорциональности )( называется магнитной восприимчивостью. Комбинируя соотношения (128.10) и (128.11), получаем бЕ = — — ХЯбЯ', и, следовательно, плотность магнитной энергии будет равна Е= — — з ХР~г.
1 (128.12) Если )( — положительная величина, то мы говорим о парамагнетизме, если т,— отрицательная величина, то — о диамагнетизме. Макроскопическое выражение (128.12) для плотности магнитной энергии мы должны отождествить либо с выражением (128.7), если (ФО, либо с умноженным на М выражением (128.9), если !28. Парамагнитная и диамагиитная аогприимчиваеяги 341 1=0. В первом случае мы имеем делос парамагнетизмом, причем (128. 13) во втором же случае Х,„, = — дг 6„,, <О! Га ) О), (128.14) и, следовательно, мы имеем дело с диамагнетизмом. Как и следовало ожидать, формула (128.13) совпадает с классической формулой Ланжевена, полученной усреднением по ориентациям постоянного дипольного момента )4 = — Я.. е 2агс (128.15) Хама "Ч (1+1) )й) Хлиа 2аг <г > (128.16) фактически это есть отношение вращательной и тепловой энергий электрона.
Первая из них составляет несколько электроивольт, вторая по порядку величины равна 0,03 эВ при комнатной температуре ". и Величина <гя) по порядяу совпадает с ивадратом Соровсиого радиуса (а'-'~тге)г. Полагая для оценни в числителе отноигення (128.16) 1 = 1, находим, что он равен нггйгге=-27,2 вВ. Диамагнитная восприимчивость значительно меньше парамагнитной восприимчивости, поэтому ее можно не учитывать при рассмотрении парамагнитных веществ. В этом можно убедиться, оценив отношение .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
