Электрон сила действия магнитного поля

Световая волна характеризуется электрическим вектором Е и магнитным вектором Н, которые вместе с вектором скорости распространения волны с образуют взаимно перпендикулярный набор осей. Поглощение света происходит главным образом при взаимодействии электрического вектора с электронами молекулы. На электрон, помещенный в электрическое поле, действует сила, равная еЕ, тогда как в магнитном поле на электрон действует сила, определяемая выражением е х И/с (где Н — напряженность магнитного поля, V — скорость электрона и с — скорость света). Вклад силы, действующей на электрон со стороны магнитного поля, мал, так как о < с. [c.30]

Рассмотрим движение электрона в магнитном поле и силу, действующую на электрон, влетающий в магнитное поле между полюсами постоянного магнита перпендикулярно силовым линиям этого поля (рис. 26). [c.39]

Полную магнитную восприимчивостБ" вещества можно измерить по действующей на него выталкивающей силе в магнитном поле. Самым первым прибором, способным измерять эти эффекты, были весы Гюи, созданные в 1889 г. В 1910 г. Паскаль сделал заключение, что диамагнетизм молекул является простой аддитивной функцией составляющих их элементов. Поэтому, если определено, что фактически измеренная магнитная восприимчивость вещества меньше, чем это предполагается из правила аддитивности Паскаля, то разницу можно отнести в счет парамагнетизма неспаренных электронов. Например, этим методом было показано, что гексафе-нилэтаи на 2% диссоциирован на радикалы при 20°С в бензоле [1]. [c.25]

Распространение света в веществе с точки зрения классической теории связано с осцилляцией электронов в атомах и молекулах, которую вызывает падающий свет. Электромагнитная волна света, как указывалось, представляет систему двух взаимно перпендикулярных полей электрического и магнитного. Обычно для задачи распространения света в веществе рассматривают только электрическую компоненту электромагнитной волны, так как сила Лоренца, действующая на электрон со стороны магнитного поля, равна е [ухВ], где V —скорость электрона, В —магнитная индукция. Эта сила мала из-за малой величины и/с ( Го=сБо)- [c.175]

Значение таких измерений в полной мере определяется тем, что величина магнитной восприимчивости, которая является мерой силы,, действующей в поле на единицу массы образца, связана с числом неспаренных электронов, присутствующих в единице массы и, следовательно, в каждом моле вещества. [c.62]

Первый тип действия магнитного поля на тело, а именно — его действие на орбиты электронов, обычно приводит (в отличие от электрического поля) к появлению силы, стремящейся вытолкнуть тело из поля. Эта сила много меньше и, следовательно, легко преодолевается силой притяжения тела полем при условии, что в теле имеются молекулы с постоянными магнитными моментами. Если, однако, постоянные магнитные моменты отсутствуют, то обычно проявляется небольшая остаточная сила, стремящаяся вытолкнуть намагничиваемое тело из поля. Такое тело называется диамагнитным . [c.281]

Можно получить компактные уравнения для определения уровней энергии также в том случае, когда на электрон в постоянном и однородном поле, кроме того, действует сила, перпендикулярная магнитному полю. Если, как всегда, считать, чтс магнитное поле направлено вдоль оси г, то существование С1 ЛЬ1 [c.82]

Для определения абсолютного возраста теперь используется почти исключительно масс-спектрометр. Принцип его работы состоит в отклонении электрически заряженных частиц в магнитном поле. На заряженные частицы (в нашем случае это ионизованные атомы изотопов) действует сила, перпендикулярная магнитному полю и направлению полета частиц. Величина этой силы пропорциональна массе частиц. В результате частицы разной массы отклоняются но-разному, и отдельные атомы разных изотопов одного элемента (или атомы разных элементов) в масс-снектрометре разделяются в зависимости от своей атомной массы. Атомы с разными массами в конце своего нути пролетают через коллиматорные щели и электронное устройство считает число атомов каждого сорта [15]. [c.49]

В самом деле, на электрон, движущийся в магнитном поле Н со скоростью V, действует магнитная сила [c.39]

Действие сил растяжения вдоль оси молекулярной связи К1—Кг проявляется в ослаблении кажущейся энергии ее образования и, таким образом, способствует увеличению вероятности разрыва связи. Если ослабление кажущейся энергии связи существенно, то механическое воздействие можно считать основной причиной деструкции цепи. Поскольку разрыв цепной молекулы сопровождается образованием органических радикалов, а последующее появление неспаренных свободных электронов регулируется механическими силами, то изучение процесса образования радикалов и их реакций дает необходимую с точки зрения молекулярной теории информацию относительно сил, действующих па цепь. Исследования свободных радикалов методом парамагнитного резонанса усиленно развивались в течение последних 30 лет [1, 2]. С тех пор данный метод успешно применялся для объяснения механизма образования свободных радикалов в химических реакциях и под действием облучения видимым и ультрафиолетовым светом, рентгеновским и 7-излучением и облучением частицами [1, 3]. Дополнительно изучались величина фактора спектроскопического расщепления магнитное окружение неспаренного спина свободных электронов и структура свободного радикала. Во всех этих случаях спин свободного электрона действует как зонд, который, по крайней мере временно, присоединяется к определенной молекуле, принимает участие в ее движении и взаимодействует с окружающим магнитным полем. [c.156]

Спин электрона и магнитные свойства вещества. Если магнит, на концах которого находятся магнитные заряды , равные q, поместить в магнитное поле, то на него будет действовать пара сил, стремящаяся расположить магнит вдоль силовых линий магнитного поля (рис. 170). Момент сил, поворачивающих магнит, равен [c.297]

Принцип действия электронных весов состоит в том, что разбаланс коромысла компенсируется изменением силы тока, протекающего через индукционную катушку, находящуюся в постоянном магнитном поле. Таким образом, массу вещества определяют по цифровому отсчету изменения частоты. [c.816]

Во всех изложениях теории магнетизма (за исключением, может быть, наиболее строгих в теоретическом отношении) предполагается, что магнитные эффекты делятся на два типа, один из которых возникает вследствие движения электронов, рассматриваемых как заряженные частицы, а другой — из-за наличия у этих электронов спинового и орбитального угловых моментов. Первый из этих эффектов обусловливает явление диамагнетизма, а второй — парамагнетизма. Диамагнитным веществом называется такое веш ество, на которое действует сила в направлении, противоположном градиенту магнитного поля. В большинстве случаев диамагнитные эффекты малы по сравнению с парамагнитными, и мы рассматриваем диамагнетизм лишь постольку, поскольку он требует введения поправок при парамагнитных измерениях. Исследование диамагнетизма может быть полезным в химии для изучения строения молекул в тех случаях, когда имеется только диамагнетизм, причем этот метод применяется в основном к органическим молекулам [106]. [c.370]

В магнитном поле на электрон, помимо силы /,,, действует сила Лоренца д = (е/с) vH, ко- торая, согласно рис. 126, а, на-правлена в сторону, противоположную fe- Под действием этой силы скорость электрона изменяется и становится равной v = or соответственно центростремительная сила становится равной [c.294]

В большинстве веществ магнитные эффекты, обусловленные электронными спинами или движением электронов на орбиталях, не проявляются, поскольку электроны в заполненных оболочках спарены. Многие ионы редкоземельных элементов парамагнитны, так как имеют неспаренные электроны. Свободные радикалы обладают нечетным числом электронов и поэтому также являются парамагнетиками. Наиболее известное вещество с парамагнитными свойствами — молекулярный кислород, который имеет два неспаренных электрона (разд. 14.5). Это свойство кислорода делает возможным определение его парциального давления в потоке газа по измерениям сил, действующих на трубку с газом в магнитном поле. [c.496]

Если через волновод в виде стальной проволоки диаметром В распространяется поперечная ультразвуковая волна с волновым вектором qz (ось 2 - вдоль стержня), то, вследствие возникновения областей сжатия и растяжения в металле волновода, появляется переменное электрическое поле. Причина его появления связана со смещением ионов в узлах кристаллической решетки металла. При этом электроны практически не взаимодействуют с ультразвуком и движутся только под действием электрического поля ионов. Фактически возникают микротоки. Если приложить магнитное поле перпендикулярно смещению ионов, то под действием силы Лоренца электроны начнут отклоняться в плоскости, перпендикулярной магнитному полю, а само направление отклонения электронов определяется по правилу левой руки. Этот эффект называется магнитоакустическим эффектом. При соответствующем подборе размеров диаметра проволоки О волновода, величины магнитного поля В поплавка, и длины ультразвуковой волны траектория замкнется и по поверхности проволоки волновода будет протекать электрический ток. [c.83]

В молекулах углеводородов простое обобщение картины сферического атома не удается в результате изменений, вносимых связыванием и сопряжением электронов атома. Атом в молекуле теряет свой сферический характер в результате присутствия других атомов поэтому индуцированное магнитное поле не может быть всегда антипараллельно внешнему и имеет другие направления, определяемые пространственной ориентацией молекулы относительно внешнего поля. Таким образом, диамагнитная восприимчивость является тензорной величиной, и в описанном выше эксперименте, когда измеряется сила, действующая на не- [c.31]

Электрон, заряд которого отрицателен, при вращении вокруг ядра образует электрический ток. Если внести такую систему в магнитное поле, на нее будет действовать сила отталкивания. Форма орбиты электрона, ее наклон по отношению к силовым линиям магнитного поля и движение электрона по орбите не изменяются во времени. Наблюдается лишь прецессия орбиты, т. е. вращение ее оси по отношению к магнитным силовым линиям. Таким образом, влияние магнитного поля аналогично тому эффекту, который можно наблюдать, если при вращении волчка отклонить его ось от вертикального положения (рис. 7.1). [c.172]

Я II /) магнитные поля не должны были бы влиять на сопротивление. Действительно, если скорость у всех электронов одна и та же, то в стационарном состоянии действие силы Лоренца и электрического поля Холла полностью компенсируются и пути электронов отстаются неискаженными магнитным полем, а сопротивление — неизменным. [c.331]

Обратимся к рис, 15.fi, Если через образец в указанно. направлении проходит ток с силой /, а перпендикулярно ему действует магнитное поле напряженностью И, то на противоположных сторонах образца возникает разность потенциа.тов, направление которой перпендикулярно направлению тока н. магнитного поля. Возникает эго потому, что магнитное поле вынуждает электроны отклоняться от прямолинейного пути и н результате одна сторона проводника обогантается электронами по сравнению с противоположной стороной. Различная концентрация электронов в поперечном сечении образца вызы-ьает возникновение электрического поля. Равновесие наст пает тогда, когда сила, отклоняющая электроны от прямолинейного пути, уравновешивается холловской разностью потенциалов, действующей в противоположном направленил. Коэффициент [c.102]

Поэтому в спектре атома водорода в дополнение к исходным линиям при наличии магнитного поля должен появиться ряд новых линий, расположенных по обе стороны от основных. Это связано с тем, что m и т могут принимать как положительные, так и отрицательные значения. Более того, линии должны располагаться на равных расстояниях, пропорциональных напряженности магнитного поля Н. Эти факты были открыты Зееманом еще в 1896 г. Интересно, что величина разделения линий еЯ/4лгИеС не содержит постоянной Планка. Вот почему классическая электромагнитная теория света смогла объяснить эту величину. Лармор показал, что задачу можно решить, если использовать аналогию с движением вращающегося волчка при действии небольшой по величине внешней силы. Движущийся по орбите электрон ведет себя подобно волчку — исходная частота движения электрона по орбите остается почти неизменной, однако плоскость орбиты прецесси-рует. Лармор показал, что частота, отвечающая прецессионному движению, равна еН/ пт с. Однако классическая теорпя не была в состоянии объяснить число спектральных линий, возникающих в магнитном поле. Перед тем как перейти к другим темам, укажем еще на одно важное обстоятельство. Из уравнения (108) видно, что в общем случае может иметь 2/с2 + 1 различных значений, а wij может иметь 2/ -fl значений. Поэтому переходы между двумя состояниями, описываемыми с помощью чисел f j и / j, могут осуществиться 2k - -i) (2/q + l) способами. Одиако на опыте найдено значительно меньше линий, чем следовало ожидать пз уравнения (110). Это означает, что некоторые из возлюжных переходов фактически являются запрещенными. Дальнейшие опыты показали, что волновые числа, соответствующие наблюдающимся на опыте линиям, можно найти, если предположить, что возможны только такие переходы, при которых т изменяется на единицу или остается постоянным. Это дает нам первое эмпирическое правило отбора, а именно [c.122]

Законов. точных (даже с указанными оговорками) известно очень не-ыного, и закон Фарадея принадлежит к их числу. Самые разнообразные попытки обнаружить отклонения от него сильным охлаждением, нагреванием, изменением в широких пределах силы тока и разности потенциалов, действием магнитного поля и т. д. окончились неудачей. Уже один этот факт показывает, что закон Фарадея — один из фундаментальных законов природы. Точность егО связана с неизменностью массы иона и заряда электрона (см. дальше). [c.278]

По отклонению потока заряженных частиц в разрядных трубках в электрическом и магнитном полях удавалось, оценить отношение заряда к кассе электронов. Было показано, что носители тока в металлах являются электронами и имеют то же отношение заряда к массе (эффект Толмена — возникновение электродвижущей силы в заторможенной катушке и эффект Холла — возникновение электродвижущей силы при действии магнитного поля на электрический ток в металле см. гл. ХХП1). [c.414]

Таким образом, сила F , действующая на электрон, перпендикулярна направлениям скорости его движения и силовых линий магнитного поля. Поскольку сила действует всегда перпендикулярно скорости движения электрона, она изменяет не скорость его, а только направление. Под действием этой силы траектория движения электрона непрерьшно изменяется, т. е. искривляется (как это показано на рис. 26 штриховой линией). Следовательно, если перпендикулярно электронному лучу приложить магнитное поле, он отклонится. [c.40]

Магнитные свойства металлов связаны с их электрическими свойствами, поскольку элементарные носители магнетизма - электроны - обладают как магнитным моментом, так и элеюрическим зарядом. Наряду с общими для всех твердых тел элеюрическими свойствами магнитные материалы обладаюг рядом специфических электрических свойств, зависящих от самопроизвольной намагниченности. В магнитных материалах в каждом ферромагнитном домене на электрон проводимости даже при нулевом внешнем магнитном поле действует сила Лоренца. [c.17]

Электродинамическое взаимодействие состоит в позбуждении в токопроводящем материале вихревых токов, которые затем взаимодействуют с постоянным магнитным полем и вызывают колебания электронного газа , а это, в свою очередь, приводит к возбуждению колебаний атомов, т. е. кристаллической решетки материала. На рис. 1.28 вихревые токи, индуцируемые в ОК катушкой 2 с переменным током, направлены перпендикулярно плоскости чертежа, а силы их взаимодействия с магнитным полем — параллельно поверхности ОК- В результате в ОК возбудится поперечная волна. Обратный эффект состоит в возбуждении вихревых токов в металле, колеблющемся в постоянном магнитном поле под действием упругих волн. Эти вихревые токи индуцируют переменный ток в катушке 2, которая в данном случае служит приемником. [c.68]

Рассмотрим экранирование протонов в молекуле бензола. Молекулярные орбитали л-электронов бензольного ядра представляют собой в первом приближении круговой сверхпроводник, по которому под действием внешнего магнитного поля процессируют подвижные электроны. Ток я-электронов течет в плоскости, параллельной плоскости ядра. Сила этого тока зависит от ориентации бензольного ядра относительно силовых линий приложенного магнитного поля наибольшим этот ток будет тогда, когда поле На пересекает плоскость ядра под прямым углом. В том месте, где находятся протоны молекулы бензола, индуцированное магнитное поле добавляется к внешнему полю, т. е. наблюдается парамагнитное экранирование, или дезэкранирование (деэкранирование, разэкрани-рование). В жидкости или в растворе ориентация возникает лишь на мгновение, поскольку тепловое движение непрерывно меняет угол, под которым магнитные силовые линии пересекают плоскость ядра. Однако направление л-электронного тока относительно плоскости бензольного ядра всегда одно и то же, поэтому магнитное поле, индуцированное этим током в месте нахождения протонов, не усредняется тепловым движением до нуля. В общем случае можно полагать, что кольцевой ток индуцируется той же составляющей поля Но, которая перпендикулярна плоскости ядра. [c.69]

О наборе факторов для 2-го периода (в отличие от последующих) следует сказать про выпадение или крайнее упрощение действия п. 2,5,7 и 9 внутренний слой только один, а заполненность его всегда одинакова —15 кайносимметричные орбитали 2р не имеют внутренних максимумов плотности, а электроны 2з дают только малое проникновение в первый слой, очень плотно заселенный своими 15 -электронами заряд ядер мал и магнитные поля, порождаемые орбитальным вращением электронов, слабы — практически главенствуют электрические силы, релативистские эффекты малы. Превентивных пересечений во 2-м периоде Системы еще не имеется. [c.194]

Проводимости п- и р-типов можно различить при помощи так называемого эффекта Холла. Если перпендикулярно электрическому полю Е приложить магнитное поле Н, то как на электроны, так и на положительные дырки будут действовать силы, нормальные к плоскости Е, Н, но направления этих сил будут противоположными. Таким образом, исследуя ориентацию тока в направлении, перпендикулярном Н и Е, можно определить, обусловлена проводимость электронами или дрлрками. [c.237]

Если частица, обладающая магнитным моментом, даижется в электрическом поле, на нед действует дополнительная сила. Проще всего это взаимодействие оценить в системе координат, связанной с электроном. При переходе к этой системе вознйкает дополнительное магнитное поле [c.53]

Движение электрона по замкнутой орбите вокруг ядра можно уподобить электрическому току. Такой замкнутый ток создает определенный магнитный момент. При помещении вещества в магнитное поле Н на вращающийся электрон действует дополнительная сила (сила Лоренца), которая изменяет частоту обращения Электрона по орбите, т. е. создает добавочный круговой ток и соответствующий дополнительный магнитный момент, направленный противоположно полю Н. Вследствие этого диамагнитное вещество выталкивается из поля. Такому дополнительному магнитному моменту соответствует диамагнитная воспри-11мчн8ость. имеющая отрицательный знак. Суммируя эти дополнительные магнит- [c.300]

Предположение о квазинейтральности среды в рамках обычной магнитной гидродинамики, когда определяющая система уравнений состоит из уравнений для смеси в целом и одного закона Ома, означает 1) сила с которой электрическое поле Е действует на объемный заряд плотности д, много меньше силы (1/с) [] X Н], связанной с цротека-нием электрического тока плотности ] в магнитном поле Н 2) в обычном или обобщенном законе Ома слагаемым, связанным с переносом объемного заряда со средней скоростью смеси, можно пренебречь, считая его малым по сравнению с членами (о/с) [и X Н] и оЕ. При этом, разумеется, концентрации электронов и ионов Пг, вообще говоря, не совпадают, но плотность заряда д = е (п1 Пе) не входит в систему определяющих уравнений, так что уравнение (11у Е = Ащ отщепляется от остальной системы уравнений и позволяет после решения задачи найти плотность заряда д. [c.8]

Хашимото, Танака и Иода [47] в качестве объектов исследования применили тонкие нити из вольфрама, молибдена, железа и меди, накаливаемые непосредственно пропускаемым через них электрическим током. Температура нити может быть повышена до точки, находящейся вблизи температуры плавления металла, например, в случае вольфрама до 3000°. Так как проволока берется очень тонкой и общее количество выделяющегося тепла невелико, то можно достигнуть высокой температуры без повреждения окружающей аппаратуры. Применявшееся авторами устройство схематически показано на рис. 9. Образец в виде тонкой нити 7 посредством медного наконечника 2 соединен с проводом 3, подводящим ток для нагревания. Электронный пучок может проходить через отверстие 4 в центральной части держателя объекта. Объект окружен медным защитным экраном 6. Держатель объекта 5 можно перемещать извне в двух направлениях перпендикулярно траектории пучка посредством сильфона 7 и уплотнения 8. В держателе имеется канал 9 для впуска газа в камеру объекта для действия на образец. Для накаливания нити применяется иостоянный ток 0,3—1 а. При применении, например, вольфрамовой проволоки, диаметром 0,08 для ее нагревания в интервале температур от 700 до 3000° требовалось 0,6—6 вт. Перед помещением в микроскоп нить калибровали и на основании установленной зависимости температура нити — сила тока можно было определить температуру нити во время исследования в электронном микроскопе. Искажение изображения, вызванное магнитным полем нагревающего тока, было незначительным и легко устранил1ьга. [c.41]

L — полный орбитальный угловой момент, а S —полный спиновый угловой момент (в единицах k /2я) набора электронов в атоме (стрелка показывает, что это векторные величины единицей магнитного момента является здесь магнетон Бора=0,927-10" эрг1гаусс). Наличие Набора таких магнитных диполей придает парамагнитному веществу его характерное свойство на него действует сила в направлении магнитного поля, т. е. в направлении, противоположном действию силы на диамагнитное вещество. Это приводит также к закону Кюри — Вейсса для зависимости восприимчивости (х) парамагнетика от температуры X ос1/7. Ферромагнетизм и антиферромагнетизм возникают вследствие взаимодействий между диполями соседних атомов [83, 111]. Следует указать, что, поскольку и спиновые и орбитальные угловые моменты электронов заполненных оболочек компенсируют друг друга, вследствие чего суммарные моменты равны нулю, такая система не обладает парамагнетизмом, но у нее остаются только диамагнитные эффекты именно по этой причине парамагнетизм обнаруживается только в рядах ионов переходных металлов и лантанидов. [c.371]

Особенности электричества и магнетизма. Установление того факта, что электрический заряд, движущийся в магнитном поле, испытывает действие силы, привело к весьма важным практическим приложениям. Обычный электрический генератор (динамо-машина) вырабатывает электричество именно благодаря этому факту. В электрическом генераторе проволока быстро движется в магнитном поле, направление которого перпендикулярно проволоке. Движение проволоки (вместе с электронами, находящимися в ней) через магнитное ноле приводит к тому, что электроны начинают двигаться относительно атомов, из которых состоит проволока, к одному из концов проволоки, а именно к тому концу, который определяется правилом, схематически показанным на рис. 31. Таким образом, в проволоке возникает поток электронов (электрический ток). Практически всю электрическую энергию во всем мире получают этим способом, а энергию, необходимую для приведения в движение электрических генераторов (для того чтобы проволока двигалась в магнитном ноле), получают за счет течения воды в поле земного тяготения или за счет горения угля и нефти в паровых двигателях. Небольшое количество электрической энергии получают непосредственно за счет химической энергии, о чем будет идти речь в гл. XIII, а также за счет ядерной энергии (гл. XXXIII). [c.51]