(1) 将式(1)代入式(2)后,得 这就是磁介质中的安培环路定理。在真空中, 。 代入上式可得式。 这说明,对于稳恒磁场,无论其中是否有磁介质,式都是普遍适用的。 |
我们知道,真空中的安培定理为 在磁介质中应用安培环路定理,得 将式(7-8)代入上式,得 即 (1) |
各种磁介质的内部结构不完全相同, 按磁性可将介质分为三种。我们先说明在没有外磁场作用时的情况。 |
2、有外磁场 作用时 当 不太大时 , 上式两边的第二项均可忽略,即可解得 |
式中的负号表明, 与 反向。同理可证,当电子自身的磁矩 与 平行时,电子的附加磁矩 与的关系仍满足式(7-6)。说,电子的附加磁矩具有反抗外加磁场的性质。 式(7-6)是从电子的轨道平面与外磁场的感应强度 互相垂直的特例中导出的,而在一般情况小,电子的轨道平面与 并不垂直。如图7-4所示,这时电子的附加磁矩 的方向 与仍然反向,式(7-6)是通过特例导出,但它具有普遍的意义。下面,我们对三种磁介质在有外磁场的情况进行讨论。 (1)第一种磁介质,无外磁场时分子磁矩 ;在有外磁场时,一方面分子磁矩 沿 方向取向,另一方面附加分子磁矩 与 反向,由于 ,总磁矩不为零,总磁矩沿 的方向,介质被磁化了。也就是说,这种介质处于外磁场中时, 在宏观上显示了磁性并产生附加磁场,使介质所在空间的磁场增强。设附加磁场的磁感应强度为 ,则磁场强度为 或 我们将这种磁介质称为顺磁质。实际上,由于分子的热运动,分子磁矩的取向总不可能完全一致。一定的温度下, 的取向按一定的统计规律分布。外磁场越强,温度越低, 的取向越整齐,磁性越强。撤去外磁场后磁性又消失。氧( )、氧化氮( )及顺磁性盐(某些碱性元素、碱土元素及稀土元素的盐)都是顺磁质。 |