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文档简介

原子内部电子运动形成的磁矩和磁场的相互作用先复习下经典电磁场理论经典理论:载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩FdB总的合力F=0考虑ad,b受力F、F2大小相等方向相反,在同一条直线上考虑左右两线段受力情况,b↓FF=F=BIL,F+F'=0OdB以a轴为转轴的力知M=4FsiBILlsin0=BaSsine定义:=S7线圈磁矩F载流线圈的磁矩电流了面积8我们需要使用的结论:载流线圈磁矩单位法矢=SIn均匀磁场中载流线圈所受的合外力∑F=0均匀磁场中,磁矩的势能为U=-B非均匀磁场中,载流线圈所受的合外力F=dB空间环形电流的磁矩∠=S方向与i(电流强度)方向满足右手螺旋关系。s是环形电流包围的面积的匀磁场中不要力:∑F=0非均匀磁场中:dB磁场方向沿又轴,随的变化为dz合力F1=dBcose12d2=/cos:在x方向的投影关于刚体转动相关知识的回顾(1)质点、圆环、圆筒绕中心轴转动质点的转动惯量为=mR对于匀质圆环和薄圆筒,因各质元到轴的垂直距离都相同,则有J=mR个绕着中心公转的质m每秒钟转过的角度叫橘速度o则这个转动的角动量=J0O=mR2a=mvR方向沿着公转平面的浅方向!原子内部电子轨道角动量运动形成的磁矩电子(带负电)轨道运动的磁矩(公转形成的磁矩)v72=iS=一ex×mL2Tr2m2m量子力学薛定谔方程求解出的轨道角动量L=(+D2=√+)h是量子化的L=-√(+1)240mV(+1/2量子化的Ag4m=9.2740×10-23A·m→玻尔磁子=0.5788×10eV.T-1简言之,请大家记住对原子内的电子来说,轨道角动量(公转)形成的磁矩大小he=92740×104m2玻尔磁子4m2m=0.5788×10-eV·TA=-V1(+1)B而且磁矩的方向和轨道角动量一样,也是量子化的,有21+1个取向再讨论一下电子自旋形成的磁矩宏观中的刚体自旋转运动对应的自旋角动量S(2)圆盘、圆柱绕中心轴转动对于质量为m、半径为R、厚为1的均匀圆盘取半径为r宽为dr的圆环,则有dm=p.2trdrJ=d

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