Учебник - Основы теории электричества (1238774), страница 58
Текст из файла (страница 58)
4. Ввиду того что оньпныс доказательства существования «снина» в основном относятся к пнходяпн и за рамки этой книги области физики атома и квантовой механики, мы нс можем на ии: здесь останавчнваться. Впрочем, существует целый ряд н макросконических явлений, об ьясиение которых возможно только нри учете снипа электронов. Таксны, например, явления ферромагнетизмн вообщ< и вопрос о физической природе так называемого молекулярион> поля Всйс< а в частности (5 72); таковЬ> количественные закся<омсрно<тн гиромагнитных явлений (5 7П н т. д. В случае же свободнь<х электронов (например, электронов, образующих тЕРМОИОИНЫй тОК, Ка>ОДНЫЕ ЛУЧИ, (з-ЛУЧИ И т. Д ) НОПРаВКИ, ВНОСИМЫЕ НаЛИ- чисм спина в формулы классической теории ->лек>.ранов, столь ничтожны, что практически не мо<ут быль обнаружены на опыте.
Именно поэтому спин электрона и мог остаться необнаруженным столь продолжительное время, л(есмотря на тщательные исследования электронных явлений, начав<внеся с конца Х!Х в. ') >>!клопы об»ада<о< пм с аын<нчжкнч мамгнтом ''Лув», на манн<гний мамонт нх прнмсрна а ЬЫ> раэ мсныпг манн<пи>го мамсптн эз<скгрпна. >>алому п б<ип.шнн«мн с»э»кап л<агнн> ныс саайс< на протон<а. и < лкл г слала< ы<,помпы< нл» р можно но панча ннг нс пряпнчал . 1акнм образом, уг,<убляс< н аналп< он ме>кд> а< люм < солнечной гнсп мой: зго «сабе>нонны < ран<синс<9 <к<с<ран» г<кнагшгнуст с>ганн<к> < р<пн шна .'йчлн »округ сг асп. 9! Н<о нраясляс<ся а <ам, чта, нмл;кпа !5<К.!), З! »р<аарчж н»льна капктожа пас<а<ш най А.
Рассмстрнм, например, силы, нспытыаасмыс элсктроноч я магнятноч поле. Благодаря наличию спина к ларенцепой силе !урапненне (45.3!) е Елор * — (рН! с прнг<апляется сила, дсйстпуюшая н псле Н на магнятный ляп<хнь момент которо<а М р»аен магннтнаму моменту спина. дН гсн=М> ° Н=М— дМ (58 2) (ср. уравнение (56.8) !. чтобы оненнть я<>рядок аслячнн Р.„,л н е99.
можно н паслсднсн ф <рхпме заменить производную ди/ОА4 нектара Н по напр»пленял> нектара М абсолн>хной а<;шчпшл граднента Н, а а формуле Лоренца а<жажнтэч что и перкгнднкулярно к Н. Выран<ая зя г па. л<ошью (58.1) через уннперсальныс погтоянные, получаем — ! <)7/ ! — — ! !/Н !. Р~ сМ /л 1 глор ее О 4жп>р и Наиболее медлснныс юэектронь<, с которыл<н а<кляп<с можно зкспернм<чпнропа>., и определять нх траекторию, дейстпуклд<м на ннх силы и т л, з<олжны обладать скоросжао но крайней мере паряз<ка с —.6.
Нр см/с (такапа скороггь, каторунз яр»обретает электрон, ьроск ж»я ускорнка<ую сто разность потснцназюн н ! Н) . Тэьнм абразоч, максам<мыло яозмажнос зна к чш множнт<'ля!</1,4»тс), который мь< абозначнм через <|.
ра»но й 6,62 1О Ы см 9 ч 9 \ м 99 9 \9 т. е. около !О 9' см. Итак, реп И )(у//! глор 7/ Чнслнтель пряной частя равен разнастн напрян<сппостн поля Д на ко<шах отрезка Д!ь. !О гм, н, такам образом, от<юшгннс 1'„,/1.,99 равно <лшх'нтельнаму нзмснс<шю и:нц н жснпос<н цаля на расс«жанн !О см !> кннзшо, но па нссх па»кажных ашотах с< снободпыч .
элсктрапамн и макрогкопнчсгкнх магннтных полн«н пашен»< эжа будет ншпчынпш малым н что, таким абрахом, силы. дейсгаун>шнг аа снпн <лсктрон,з. мог<< нранюшться т>мыса а <шл . нннх пауэр»атомных. Знмстнч, ч<а этот рсзулшат получаетсн соперпкнпа обшнм образом без какя<.лнбо про Ппшажспнй о скорости электрона. нз < ак назынш мого с<хм нпшсяна пжаред< ленностн кшш топай механики. б>.
Итак, магнитные свойства тел обьясншотся, во-первых, обращением электронов вокруг ядер атомов тела и, во-вторых, свином (собстве1шым вра<цением) электронов. Существенно, что, согласно квантовой теории, магнитное поле, возбуж. даемое магнитным спииовым момен>с>м электронов, аналогично полю з,и.ктричегких токов (а не полю магнитных диполей, состоящих из магнитных зарядов) в том отношении, что оно является полем вихревым (<)В Н 9-0 всюду, тогда как го1 Н не всюду равен ну.<ио). Иными словами, согласно квантовой теории, магнитное иоле, возбуждаемое сонном электронов, может быть сведено к полю электрических токов, определенным образом распределенных в пространстве ).
В этом смысле можно сказат!ь что все магнитные свойства гсл ОГ>1/сдавливаются малек)/лири<хани электричегкизпи токами. Основы исходящей из ! Гзалее того. рглятнпнстская кпаптаная м< ханнка непасрсж" <неона прнапю<г к пск и ю обшсму пыраженню для плотное< к <пкок. санга«стау<ошк< опрсйсзн нн< м< с к>анана э>с»ч< аа. прячем разделен»< этих такая нп ч и «„обллашп ннюа пас< унпгсльпь<м дппжсшн ч <агк<ранп, н па чагж, обусловленную его спинам, янлястсн и сун<шк<н пспу«т<зснн<»ч.
2!8 пондеРОмОторнОе ВЗАимОдейстВие пОстоянных токов (Гл. 1у ! Аэ) ГАУССОВА И ДРХГИЬ СИСТЕМЫ ЕДИНИЦ .2:! 0 этого представления электронной теории магнетиков будут изложены в сле- дующей главе. Интсрпретацня.микроскопической теории магнетиков, с точки зрения старых теорий мап!етпзма, будет рассмотрена в ф 73. $ 39. Абсолютная (гауссова) и другие системы единиц. Электродинамическая постоянная 1 !> Этой книге мы пользовались и будем пользоваться так называемой гауссовой абссопютной сне)смой единиц, которую для краткости мы называем просто абсолютной системой и В основании которой лежит определение единицы электрическо> о заряда ио силам взаимодействия точечных зарядов ($ 1), Единицы измерсш:я нссх остальных электрических величин, например напряженности элсктрическгно поля, его потенциала, силы и плотности тока и т.
д., в этой абсошогной системе являются производнь)ми основной единицы количества этк.ктрипества., Так как эта основная единица в свою очередь является производной от еди нщ чиссы М, длины 1. и времени Т ') и имеет по отнонген>по к этим величина н разчср!Юсть ($1) з((у»~ '(>1-1 то и прои(>воднь>е э»нк!ркч!скис единицы (напряженности поля, потенциала и т.
д.) такж. Иах!щнт>и я определенной зависимости от выбора единиц массы, длины и врсьи)1>и, Р >зэ>срност> этих прокзродных г.*диниц укаш>!Вилась нзчи н соопжтств>ющнх мс>"гг)х !Скста. 2. !)с!рсч!>ясь с но:>ымп физическими величинами, мы всегда стремились выбрать сдшцщ. и !Мс:,плгня э) их величин тик, чтобы во всех основных формулах, уста>ШНЛИВЗКНцнз' >1>Я и. )оОКДУ ЭТИМН В1ХПИЧИНЗМИ, ВСС чиСлОВЫС КОЭффициен>ы., зпвисшцнс только г ) вь>борз единиц измерения, обращались в единицу (1.>и 4л).
Ошшгк э) > рииалось нам лишь вплоть до того момента, когда чы нсрс!ц,и к изучению нондсромоторно!о взаимодействия токов. Как выясшглось в () 4, си.>ы взаимодействия элементов .тока зависят лишь ог сн.!ы э!их токов .: !') 'ьпи!>ы, направления и пав~много расстояния ЭТИХ ')тгеМС>НОВ ТОКЗ, Т, >. ОТ В>ЛИЧИН, СДИНИНЫ ИЗМЕРСНИЯ КОТОР1»)Х б!»)ЛИ уже угтгнн>В.ины иачн 1)н н' ' ЕстсстисинО, что при этом В кОличсственн)ю 4юрмулиронку закоп:! В»и. ).1>д йствин токов [уравнение (43.1)] пришлось ввссти коэффнцис!н с зни н.пш которого зависит от ранее сделанного выбора единиц >оысрсиия Посколы,у опредглшшыы обризом выбрано значение этих е)>п>шц, пос)о.и.ку и зг) )т!Ск)роди!К!ми >сенин постоянная с приобретает впоьнс опрсделсшгос.
Ничение, которос можно измерить на опыте. С этой цельк> А1Ожно, н н)р>!ьгс(, п>>с>шл1»ЭОвать>.'51 фОрмулами э 51, устзнивлиниющими зависимость пондсромоторных сил взаимодействия токов от их силы и геочсзрич>ч кой конфпгурннии, нбо все эти величины могут быть определены независимым друг ог друга образом, а в соо>ншнение между ними входит коэффициент 1 Теор чп псы»>о к>, >, ь»;рпьср ыгсноэ>пымин форч>лой (51 13). определяющей салу нзанж»чп проев>кение,н) 1.>ь»,р >1»ьо ьоп>эроп г>нгз 1!спосрсдлвенно измерив н абсо>потньй евнин>п» в>ол»п>пе в»г) фоР>-гз> ье.,>,»нп> 1, )ь 1> о н Д и >нюса н» ч>пловые апач> пна в урнвпс>нп 151.1з), пог>>ча>э> чьсйово>»>вч>».ж санно)я>нного нсп.>всспяно .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
