Как известно, частицы бывают заряженные и незаряженные. Это значит, что одним из параметров частицы (то есть величиной, не зависящей от состояния частицы) является заряд. Заряд квантуется, то есть это – дискретная величина. Минимальный квант заряда называется элементарным зарядом, обозначается буквой e и равен e = 1,6(10 Кл. Менее известно, что частицы бывают магнитными и немагнитными. Магнитные частицы – это маленькие постоянные магниты. Основной характеристикой постоянного магнита является магнитный момент pm. Это – векторная величина, характеризующая реакцию магнита на внешнее магнитное поле. Если магнит поместить в магнитное поле с индукцией B, то со стороны поля на магнит будет действовать момент силы M. Этот момент стремится повернуть магнит так, чтобы его магнитный момент pm стал параллелен вектору B.
Таким образом, ориентация вектора pm зависит от внешнего магнитного поля и, следовательно, является функцией состояния магнита. Но модуль магнитного момента pm =(pm(– это параметр магнита. Итак, микрочастицы могут обладать не только электрическими свойствами, но и магнитными. Есть, однако, одна особенность магнитных свойств частицы, отличающая их от электрических свойств. Частицу нельзя зарядить или разрядить, заряд частицы – это её постоянный параметр. А магнитный момент частицы, если она заряженная, изменить можно. Известно, что заряженная частица, совершающая движение по замкнутой траектории, подобна контуру с током. Но контур с током в магнитном поле ведёт себя как магнит, то есть он обладает магнитным моментом. Величина магнитного момента плоского контура с током равна, как известно pm = ISn, где I – сила тока в контуре, S – площадь контура, n – нормаль к плоскости контура. Таким образом, если микрочастицу, не обладающую никакими магнитными свойствами, но обладающую зарядом q, заставить вращаться с частотой ( по некоторой замкнутой траектории, ограничивающей площадь S, то микрочастица будет обладать магнитным моментом . (6.1)
Магнитный момент микрочастицы, возникающий при её движении по некоторой траектории (орбите) и определяемый формулой (6.1), называется орбитальным магнитным моментом и обозначается (L. Если частица неподвижна, то её орбитальный магнитный момент, разумеется, равен нулю. И при этом как раз и выявляется, относится ли эта частица к магнитным или немагнитным.
Магнитный момент неподвижной микрочастицы называется её собственным магнитным моментом и обозначается (S. Направление собственного магнитного момента зависит от состояния частицы, но модуль (S = ((S(– это её параметр. Если частица обладает собственным магнитным моментом (S и орбитальным (L, то её полный магнитный момент ( равен сумме (S + (L. Как и заряд, магнитный момент квантуется. Его минимальный квант зависит от типа микрочастиц. Например, для электрона минимальный квант магнитного момента обозначается (Б, называется магнетоном Бора и равен (Б = 9,27(10 Дж/Тл. К вопросу о квантовании магнитного момента мы ещё вернёмся.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Магнитный момент частицы» з дисципліни «Квантова фізика»
