Потенциальная энергия магнитного

Потенциальная энергия магнитного момента М в однородном магнитном поле с напряженностью // равна [c.230]

Рассмотрим газ в цилиндре с поршнем (рис. 15-3) и допустим, что давление внутри цилиндра Рд утр больше постоянного внешнего атмосферного давления Р. Когда газ расширяется и перемешает поршень на бесконечно малое расстояние ( в, сила, действующая на поршень снаружи, остается постоянной и равной произведению давления Р на площадь А поршня. Выполненная газом работа, как указано в подписи к рис. 15-3, равна произведению приращения объема газа на внешнее давление, против которого осуществляется расширение = Р(1У. Поскольку в рассматриваемом случае преодолеваемое давление остается постоянным, выполненная работа связана с приращением объема газа (ДК) соотношением = РДК Хотя приведенные здесь соотношения получены для газа, расширяющегося в цилиндре, они справедливы в отношении любого процесса расширения газа. Работа, подобная описанной выше, часто называется работой расширения или работой типа РУ. Существуют и другие виды работы. Мы совершаем работу против силы тяжести, поднимая груз в положение, где он имеет большую потенциальную энергию и откуда он может упасть в исходное положение. Электрическая работа осуществляется при перемещении заряженных ионов или других заряженных тел в электрическом потенциальном поле. Мы можем выполнить магнитную работу, отклоняя иглу компаса от направления, куда она указывает в спокойном состоянии. Все эти виды работы включаются в обобщение, известное под названием первого закона термодинамики. [c.14]

Потенциальная энергия определяется как энергия, которой обладает система благодаря своему расположению в силовом поле. Она связана с гравитационным, магнитным и электрическим полями. В процессах переработки природных газов наибольшее значение имеет потенциальная энергия, связанная с гравитационным полем. Для систем, высота которых над поверхностью Земли невелика, потенциальная энергия П может быть определена из следующего уравнения [c.17]

При строгом подходе нужно учитывать все формы энергии тепловую, кинетическую, потенциальную, энергию тяготения, энергию электрического и магнитного полей. [c.21]

Расстояние го между центрами смежных частиц в цепочке определяется положением минимума на кривой суммарной потенциальной энергии в магнитном иоле (рис. 69). [c.124]

Внутренняя энергия — это сумма кинетической и потенциальной энергий частиц системы. Элементарная работа в самом простом случае —это работа системы против внешнего давления бЛ = pdV. В общем случае работа. системы совершается против внешних сил различной природы механических, электрических, гравитационных, магнитных и др. Она выражается уравнением [c.107]

При повороте магнитного диполя во внешнем магнитном поле его потенциальная энергия меняется. Из курса физики известно, что эта энергия равна [c.70]

Закон сохранения и превращения энергии известен давно (Г. Лейбниц, М. В. Ломоносов и др.). Это универсальный закон, применимый как к явлениям в макросистемах, так и к явлениям, происходящим с участием малого числа молекул. Он был установлен в механике для взаимных переходов кинетической и потенциальной энергии, а впоследствии использован в теории электричества при анализе взаимных переходов электрической и магнитной энергии. В обоих случаях не учитывался теплообмен и рассматривались однотипные формы переходов энергии. [c.26]

Потенциальная энергия Е протона, ориентированного под углом 0 к магнитным силовым линиям поля Яо, равна [c.14]

При нагреве разреженных газообразных систем до очень высоких температур, как правило, превышающих десятки тысяч градусов, происходит ионизация молекул и газ переходит в специфическое состояние с электронно-ионной проводимостью, называемое плазменным состоянием. Ионы, появившиеся в низкотемпературной плазме в результате отщепления электронов, способны к дальнейшим химическим реакциям, поэтому в плазмах можно обнаружить такие экзотические с точки зрения химии частицы, как ионы СН5, Нз, Не2, Ыег и т. п. Кинетическая и потенциальная энергия частиц в плазменном состоянии превышает аналогичные параметры газообразных молекул, но наиболее существенные различия между плазмой и газами возникают при наложении электрического и магнитного полей большой напряженности. При этом движение частиц в плазме становится направленным, и придавая ему винтообразную форму, можно до известной степени управлять плазмой. [c.72]

В ней было показано, что . ) урав-. нение Шредингера справедливо не только для атома, но й для молекулы 2) химическая связь имеет электрическую. природу, поскольку в уравнении Шредингера в качестве потенциальной энергии рассматривалась только энергия электростатического взаимодействия ядер и электронов 3) электронная плотность в области между ядрами в молекуле На выше, чем простое наложение электронной плотности атомов 4) химическая связь обусловливается парой электронов, ставшей общей для двух ядер, в результате тождественности и неразличимости электронов 5) простая связь между атомами водорода осуществляется при условии, если их орбитальная собственная функция симметрична относительно координат обоих электронов, т. е. связь образуется парой электронов с антипараллельными спинами. Антипараллельность спинов является не причиной образования химической связи за счет магнитных взаимодействий, а выражением условий квантовомеханической микросистемы, в которой действуют электрические силы 6) отсутствие связи между атомами водорода вследствие понижения электронной плотности между ядрами имеет место при параллельных спинах их электронов 7) энергия связи определяется обменной и кулоновской энергией, а также интегралом перекрывания. Основную роль при этом играет обменная энергия, возникновение которой есть следствие учета квантовомеханического принципа неразличимости электрона (их обмен местами не имеет физической [c.80]

В общем случае молекулы, атомы и другие частицы системы находятся под воздействием гравитационных, магнитных, электрических и прочих полей и обладают соответствующими значениями полной потенциальной энергии. [c.32]

Сопоставим выражение энергии магнитного поля Wк—11 /4 с выражением энергии электрического поля (№ э = сы /2) и энергии пружины (потенциальной и кинетической, соответственно U п= гJf /2, W =mv 2). Из сопоставления видно, что электрическая энергия аналогична потенции, альной энергии сжатой пружины (где х — смещение пружины, к — ее упругость), а магнитная энергия — кинетической. При этом обратная величина [c.52]

Казалось бы, Бору удалось согласовать экспериментальные наблюдения спектра водорода с представлением о квантовании энергии электрона в атоме и классическими понятиями кинетической и потенциальной энергии. Выдвинутая им оригинальная теория действительно оказалась важной вехой в развитии науки. Однако она была обречена, так как не смогла удовлетворительно объяснить спектры более тяжелых элементов. Например, когда были сконструированы улучшенные спектрографы, в спектрах атомов более тяжелых, чем водород, элементов обнаружились группы из двух или большего числа линий, которые отстоят друг от друга всего на несколько ангстрем. Кроме того, было установлено, что, если поместить возбужденные атомы в магнитное поле, некоторые линии расщепляются на группы близко расположенных линий (это явление получило название эффекта Зеемана). Очевидно, в тяжелых атомах существуют очень близко расположенные энергетические уровни, а в присутствии магнитного поля из них появляются новые энергетические уровни. Попытки учесть эти особенности строения тяжелых атомов, модифицировав модель Бора путем замены некоторых из круговых орбит на эллиптические, не привели к успеху. Это объясняется тем, что поведение электронов в атоме невозможно удовлетворительно объяснить, соединяя представления классической физики с идеей о квантовании энергии. [c.72]

Один из наиболее важных источников сведений о строении молекул и молекулярных уровнях энергии представляет собой спектроскопия. Например, спектры дают количественную информацию о длинах связей и валентных углах, частотах колебаний, энергиях диссоциации, дипольных моментах и форме кривых потенциальной энергии. Методы ядерного магнитного резонанса и электронного парамагнитного резонанса стали настолько необходимыми в химической практике, что они рассмотрены в отдельной главе. [c.361]

Далее, потенциальная энергия Е диполя, ориентированного под углом 0 к магнитным силовым линиям поля Яо, определяется выражением [c.25]

Парамагнитные соли. Некоторые характеристики наиболее широко используемых солей приведены в табл. 1. Основные требования к парамагнитным солям следующие. При начальной температуре Ti магнитные ионы соли должны иметь малую энергию взаимодействия v по сравнению с их тепловой энергией кТ, т. е. V < кТ. Следствием этого является хаотическая ориентация ионов и значительная величина магнитной энтропии. Другое требование состоит в том, что при наложении магнитного поля потенциальная энергия ионов должна быть такого же порядка, как и тепловая, т. е. система становится упорядоченной, происходит уменьшение энтропии. Эти два условия определяют границы применимости магнитного охлаждения. Каждая соль имеет ограниченный интервал температур, в котором она наиболее эффективна. Помимо низкой характеристической температуры б , большой интерес представляет величина теплоемкости соли (см. рис. 93). Очевидно, что в области наивысшей теплоемкости (максимумы кривых на рис. 93) будет минимальная скорость отогрева образца от притоков тепла, т. е. наилучшие условия для его использования в качестве низкотемпературного объекта. Наиболее распространенные соли хорошо изучены, для них имеются весьма полные данные по энтропии, теплоемкости, энтальпии. [c.236]

Так, при / = 7г магнитное квантовое число может принимать значения + 72 и —7г, при 1=1 — значения 1, О и —1 и т. д. В общем случае возможны 2/+1 ориентации, или состояния, ядра. В отсутствие магнитного поля всем этим состояниям соответствует одно значение энергии. Если же ядро помещено в однородное магнитное поле Яо, то этим состояниям отвечает различная потенциальная энергия. Для ядра со спином возможные значения от=+7г и пг =—описывают состояния, когда магнитный момент ядра направлен, соответственно, по направлению и против направления приложенного магнитного поля Яо, причем последней ориентации отвечает большая потенциальная энергия. Обнаружить переходы магнитных ядер (или, как часто говорят, спинов ) между такими состояниями можно с помощью явления ядерного магнитного резонанса. [c.14]

Магнитостатическая энергия — потенциальная энергия взаимодействия магнитных зарядов , или запас энергии, накапливаемый телом, способным преодолеть силы магнитного поля в процессе перемещения против направления действия этих сил. Источником магнитного поля может быть постоянный магнит, электрический ток. [c.26]

Прежде всего следует рассматривать любую термодинамическую систему как совокупность какого-то числа различных частиц (агрегатов молекул, молекул, атомов, электронов и т. д.). Для решения конкретных задач термодинамики иногда нет никакой необходимости знать, сколько и какие, именно частицы составляют систему, но, строго говоря, именно совокупность частиц и образует всегда любую реальную систему. Частицы эти находятся в состоянии движения, и, следовательно, если их массы покоя не равны нулю, то они обладают некоторым количеством кинетической энергии. Кроме того, они взаимодействуют как друг с другом, так и (в некоторых случаях) с наложенным на систему внешним полем (электрическим, магнитным, гравитационным и др.), т. е. эти частицы обладают некоторым запасом потенциальной энергии. В самом общем виде момшо определить энергию системы как сумму потенциальной и кинетической энергии всех составляющих ее частиц. Это опре- [c.9]

Сумма по состояниям Ланжевена. При вращении электрического или магнитного диполя во внешнем поле измен ГЕтся его потенциальная энергия. Свойства подобных систем в статистической физике описывают с помощью суммы по состояниям Ланжевена. Для физической химии этот вопрос представляет интерес в связи с определением энергии межмолекулярных взаимодействий. [c.238]

Внутренняя энергия системы и складывается из энергии движения молекул, атомоз и электронов системы, кроме кинетической и потенциальной энергии системы в целом. Работа А в общем случае — работа против всех сил, действующих н систему (внешнего давления, электрических, магнитных и др.). Если работа А совершается против сил внешнего давления, то для изобарного процесса (/) = сопз1) [c.62]

Эти результаты, полученные на основе классических представлений, могут быть получены также и квантовомеханическим путем, который в некоторых отношениях более удобен при рассмотрении явления резонанса. Каждый из этих двух подходов дает правильное представление о сути явления, и потому нет смысла отдавать предпочтение одному из них. С точки зрения квантовой механики величина к о представляет собой расщепление энергетического уровня на величину АЕ, соответствующую разнице потенциальных энергий ядра в магнитном поле Яо (рис. 1.2). Для ядра со спином /2 Д = 2цЯо, и, как мы уже видели, в этом случае возможны [c.16]

Эксперимент по ядерному магнитному резонансу состоит в том, что образец помещают в сильное однородное магнитное ноле и подвергают облучению в радиочастотной области спектра. Если ядра внутри молекулы обладают магнитными моментами, то их потенциальная энергия будет равна hJSq, где — составляющая ядерного момента в направлении поля Н - Ядро, у которого спин равен I (в единицах Л/2я), будет иметь 21 + 1) значений для или [21 -Ь 1) энергетических уровней. При этом радиочастотное поле создает осциллирующее поле Н, ориентированное под прямым углом к направлению прилонгвнного поля и обусловливает переходы между разными ориентациями ядерного спина. Частоты перехода линейно зависят от напряженности поля в соответствии с уравнением [c.206]

Фонер с сотрудниками работали с монокристаллами, поэтому они смощи изучить эффект ориентации кристалла относительно направления наложенного поля. Были проведены опыты при температурах около 1,5 и 4,2° К при облучении с Ji, равной 4 и 8 мм, и пульсирующих магнитных полях. Клатратное срединение с кислородом при 4,2° К дает резонансный спектр, который можно успешно интерпретировать с помощью модели, используемой для объяснения магнитной восприимчивости. Это подтверждает гипотезу о том, что потенциальная энергия молекулы кислорода минимальна, когда ось молекулы совпадает осью решетки. Резонансная линия для образцов с долей заполнения полостей около 40% необычно широка (— 2 кгц). Величина параметра D (см. раздел III, А), найденная из положения середины этой линии, составляет 4,43, что находится в хорошем соответствии с величиной 4,15, необходимой для совпадения с результатами опытов по магнитной восприимчивости. Лучшие результаты были получены при понижении температуры и уменьшении концентрации кислорода. Вследствие того что получить соответствующий монокристалл клатратного соединения с кислородом, который занимал бы лишь небольшую долю полостей, трудно, приходится синтезировать кристаллы, в которых более половины полостей заняты молекулами азота и мепее 5% — молекулами кислорода. Эти кристаллы изучали при температуре около 1,6° К. Они дают спектры поглощения, состоящие из трех хорошо разделенных линий, которые соответх твуют величинам D, равным 4,36 4,48 и 4,58. Наиболее характерным для этих спектров является то, что [c.581]

Магнитное экранирование, определяющее величину химиче ского сдвига, обусловлено взаимодействием электронных оболочек молекул с полем Но. В случае атома с электронами в -сострянии экранирование пропорционально электростатической потенциальной энергии взаимодействия между ядром и электронами. Если ядро входит в состав молекулы, то, согласно [69], выражение для величины константы экранирования а будет в общем виде аналогичным формуле Ван-Флека для молекулярного [c.219]

В классической теории принимается, что потенциальная энергия I), которую имеет частица с магнитным моментом М в магнитном поле Н, представляется соотношением U = —М-Н. Если считать, что в квантовой теории для энергии, которую получает электрон в атоме, можно пользоваться тем же соотношением, то согласно формуле (XIII.5) оператор магнитного момента электрона должен выражаться формулой [c.204]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология