Магнитный момент Земли

Вековые вариации геомагнитного поля [4]. Средние значения элементов геомагнитного поля изменяются со временем. Сравнение элементов поля для 1885 и 1950 г. приводит к выводу, что полный магнитный момент Земли уменьшается в течение года приблизительно на 7-10 своего значения. Следовательно, короткий в геологическом отношении отрезок времени достаточен, чтобы полностью изменить всю картину геомагнитного поля. [c.996]

Рис. 5.5. Схематическое представление движения захваченной заряженной частицы в поле магнитного диполя. Положительное направление оси 2 выбрано в связи с тем, что магнитный момент Земли направлен вниз [19].

Некоторые соображения о магнитном моменте Земли 979 [c.979]

Гиромагнитный эффект, вызываемый вращением Земли вокруг своей оси, создает магнитное поле, хотя и слабое (в 10 раз меньше земного),,но достаточное для возникновения эффекта регенерации магнитного иоля. Время, прошедшее с момента образования Земли, было также вполне достаточным для того, чтобы магнитная энергия, соответствующая современному состоянию магнитного поля Земли, успела накопиться. Регенерация магнитного поля Земли, видимо, прекратилась в тот момент, когда величина энергии радиоактивного распада в ядре стала равной энергии рассеяния вследствие вязкости ядра и наличия электрического сопротивления.. [c.140]

ОКОЛО 73°39 ю. ш. и около 146°15 з. д. Это северный магнитный полюс Земли. Напряженность магнитного поля Земли около 0,5 Э. Вертикальное магнитное поле у полюса М =0,64 и около экватора горизонтальное поле Яг=0,32 Э. Из этих данных, зная радиус Земли г (он равен 6,4-10 м), можно определить полный магнитный момент [c.50]

Помещенное в поле постоянного магнита, магнитное ядро будет взаимодействовать с этим полем, определенным образом ориентируясь в пространстве. Подобно оси волчка, вращающегося в поле тяготения Земли, магнитный момент ядра будет прецессировать вокруг направления постоянного магнитного поля Hq (рис. 5.1). [c.278]

Образование двойников является простейшим примером структурирования магнитной дисперсной системы. Геометрически двойники первого и второго вида неразличимы, но по свойствам они отличаются радикально. Это различие легко обнаруживается по магнитной восприимчивости суспензии однодоменных частиц. Выше уже приводилась численная оценка магнитной восприимчивости взвеси однодоменных частиц. Она настолько высока, что взвесь должна будет намагнититься до насыщения даже в слабом магнитном поле Земли. При образовании двойников с параллельными магнитными моментами, в соответствии с формулой (3.9.72), магнитная восприимчивость взвеси должна стать в два раза больше по сравнению с восприимчивостью взвеси индивидуальных магнитных диполей. В действительности магнитная восприимчивость взвеси в слабом однородном поле на много порядков ниже расчетной величины [5]. Это означает, что преобладающий тип структуры двойников — антипараллельная ориентация магнитных моментов пары частиц. Равенство нулю величины магнитного момента двойников и более крупных блоков частиц объясняет почти нулевую величину фактической магнитной восприимчивости взвеси. [c.659]

Найденные энергии связей Qhk и Qok с катализаторами — редкими землями изменяются параллельно, а Q k антипараллельно магнитному моменту иона металла (см. выше). Следовательно, решающую роль играет природа металла, а не кислорода, и это указывает на то, что именно с металлом, а не с кислородом по преимуществу соединены реагирующие атомы в каталитическом комплексе. Это— особенно убедительное доказательство. [c.201]

Интересные случаи наблюдались с редкими землями. Когда начало выясняться наличие параллелизма изменения энергий связи ( и энергий активации) с магнитным моментом, оказалось возможным ожидать определенных результатов и для неисследованных до тех пор окислов группы редких земель. Эти ожидания оправдались. Так, на рис. 1 в [368] сначала выпала точка для окиси диспрозия (одной из двух окисей, у которых степень чистоты была меньше 99%) в последующих опытах с достаточно чистой окисью диспрозия точка легла на свое место на кривой. [c.226]

Рис. 55. Зависимость константы скорости пара-орто-конверсии На на редких землях от квадрата магнитного момента катиона [449].

Приведенное ниже обсуждение позволит более четко уяснить связь между магнитно-резонансным поглощением ядер и другими типами спектроскопии. Многие атомные ядра обладают свойствами заряженных вращающихся теп, причем вращение заряда приводит к магнитному моменту, направленному вдоль оси вращения. Ядра, которые представляют особый интерес для химиков-органиков (Н1, С1з, N15 и Р1 >), имеют спин I, равный 1/2. Это означает, что величины их магнитных моментов в данном направлении могут иметь только два значения, равные по величине, но противоположные по знаку, соответствующие спиновым квантовым числом - - 1/2 и —1/2- Таким образом, если ядра помещены в магнитное поле Н с направлением г, то они могут быть расположены только по направлению поля = -Ь 1/2) или против него (/ = — /г) Как и в случае стрелки компаса в магнитном ноле Земли, наиболее выгодным является направление, совпадающее с направлением поля. Разность энергий между этими двумя состояниями ЛЕ должна быть пропорциональна напряженности поля Я, действующего на ядро. АЕ равна укН/2л, где /I константа Планка, а V — константа пропорциональности, характерная для каждого типа ядра (Н1, С1з, N15 и т. д.). Диаграмма энергетических уровней для системы магнитных ядер со спином 1/2 приведена на рис. 2-13. [c.49]

Внешнее магнитное поле стремится ориентировать магнитный момент параллельно или антипараллельно направлению этого поля Однако из-за наличия у ядра механического момента в результате взаимодействия с магнитным полем ось вращения ядра описывает коническую поверхность вокруг направления внешнего поля, как показано на рис. 3-1. Движение такого типа называется прецессией. Примером гироскопического движения этого типа может служить поведение обыкновенного волчка, который начинает прецессировать. если его первоначально запустили с направлением оси вращения, отличным от направления гравитационного поля земли. Как будет видно из дальнейшего изложения, частота прецессии является одним из основных параметров, описывающих явление ядерного магнитного резонанса. [c.70]

Электрическая градуировка калориметра производится при помощи нагревателя, помещенного в кармане (не показан на рисунке) в нижней части калориметра [183]. Перемешивание жидкости в калориметре достигается качанием оболочки Ь вперед и назад на 360° примерно 5 раз в 1 мин. механизм качалки приводится в движение от синхронного мотора через роликовую цепь. Такой способ обеспечивает хорошее перемешивание, и выделение тепла при этом невелико. Недостатком его является то, что проволоки термобатареи при качании прибора пересекают магнитное ноле земли. Это вызывает изменения в отклонениях гальванометра, которые очень трудно полностью устранить применением компенсирующих катушек. Поэтому точные измерения температуры производятся только в те моменты времени, когда прибор находится в покое. [c.178]

Введение. Рассмотрим теперь движение частицы в поле диполя, которое аппроксимирует магнитное поле Земли. Границы орбитальной устойчивости являются границами областей, в которых могут находиться захваченные частицы. Эта задача является типичным примером использования адиабатических инвариантов в задачах удержания частиц. Если в биполяр ных координатах степени свободы разделяются, то адиабатический инвариант первого порядка может быть найден аналитически и его можно сравнить с инвариантом нулевого порядка или магнитным моментом. Движение частицы в поле диполя впервые рассмотрел Штермер [61]. Эта задача, часто называемая проблемой Штермера, в большой степени стимулировала развитие адиабатической теории [1, 44]. Обширный обзор приведен в работе Штермера [62]. Магнитное поле диполя [c.230]

Ядра, имеющие магнитные моменты, прецессируют вокруг направления магнитного поля так же, как вращающийся гироскоп прецессирует в гравитационном поле земли. Частота прецессии V пропорциональна напряженности магнитного поля Н, а константа пропорциональности представляет собой гиромагнитное отношение, деленное на 2 [c.574]

Зависимость периода гармонических колебаний от параметров системы играет важную роль во многих технических и физических измерениях, например в определении моментов инерции тел, в измерении магнитных полей. Если известен момент инерции магнита, то из результатов исследования его колебаний в магнитном поле можно найти в отдельности произведение магнитного момента на поле и отношение магнитного момента к полю и вычислить по этим данным магнитное поле. Этим способом Гаусс определял напряжение магнитного поля Земли. [c.66]

Как уже отмечалось ранее, коэффициенты Гаусса для дипольного поля изменяются быстро (табл. 3.1), указывая на то, что значительные изменения напряженности магнитного поля могут происходить только за несколько веков. И в самом деле, за 100 лет, прошедшие с тех пор как в 1835 г. Гаусс впервые рассчитал дипольный момент Земли, составивший около 8,55-10" Гс-см , его величина уменьшилась на 5%. Является ли эта скорость типичной Как долго она будет сохраняться Ответить на второй вопрос можно лишь предположительно. Что касается первого вопроса, то частичный ответ на него дают определения напряженности палеомагнитного поля. [c.103]

СЛОЯХ атмосферы (в ионосфере). При этом возникала слабая постоянная составляющая, которая, несмотря на незначительную свою величину, слегка подмаеничивала Землю. Медленно и постепенно усиливался сам эффект Холла — Де Кудра, а вместе с тем медленно и постепенно нарастал магнитный момент Земли. [c.985]

Коэффициенты сферического гармонического ряда, полученные по данным измерений в разное время, меняются от эпохи к эпохе. Систематическое изменение коэффициентов при этом указывает на то, что магнитное поле не остается постоянным, а непрерывно меняется, т.е. вековые изменения магнитного поля отражены и в изменении коэффициентов сферического ряда. Большое значение имеет для исследования природы геомагнитного поля знание закономерностей его изменения в большом временном интервале. Такие данные можно получить только на основе сферического гармонического анализа значений поля за прошлые эпохи. Но тогда измерения велись только по угловым элементам (склонения и наклонения - данные по измерениям склонения имеются с начала XVI в., а по измерениям наклонения - с ХУП в.). Кроме того, имеются еше и некоторые данные археомагнитных оценок. С использованием данных таких измерений, применяя иногда и экстраполирование, провели сферические гармонические анализы значений поля за прошлые эпохи, которые дали возможность более или менее удовлетворительно изучить перемещение геомагнитных полюсов и расположение магнитного центра Земли за 400-летний интервал. В общем данные сферического гармонического анализа значений геомагнитного поля дают возможность определить величину магнитного момента Земли и его направление, местоположение магнитного центра, их изменение со временем и другие общие свойства поля. [c.425]

В 1925 г. два голландских физика Г. Е. Уленбек и С. А. Гудсмит открыли, что электрон обладает свойствами, соответствующими наличию у него спина электрон можно представить себе вращающимся вокруг оси точно так же, как Земля вращается вокруг некоторой оси проходящей через ее Северный и Южный полюсы. Величина спина (момент количества движения) одинакова для всех электронов, но ориентация оси может меняться. По отношению к определенному направлению, такому, например, как направление магнитного поля Земли, свободный электрон может ориентироваться только в одном из двух направлений он должен быть ориентирован параллельно данному полю или антипараллельно (иметь противоположную ориентацию). [c.111]

В чем состоит явление ЯМР Если наблюдать движение волчка в поле тяжести Земли, то под влиянием этого поля ось волчка (если ее направление отклонено от вертикали) совершает вращение вокруг направления поля тяжести. Такое движение называют прецессией. Частота этого вращения зависит от величины поля тяжести, т.е. если представить себе, что это вращение происходит не на Земле, а на Луне, то частота прецессии будет в шесть раз меньше, чем на Земле. Подобное наблюдается и для магнитного диполя, например, для атомного здра со спином /, магнитным моментом /I/ и гиромагнитным отношением у/, помещенного в магнитное поле Во вектор /I/ совершает прецессию с угловой частотой О)/ ( О)/ = 2 Я V/). Эта частота тем больше, чем больше гиромагнитное отношение у/ и внешнее магнитное поле Во, а именно О / = у/ Во. [c.16]

Броуновским суперпарамагнетизмом называют явление намагничивания магнитньгх коллоидов путем ориентации самих частиц вместе с вмороженным в их тело магнитным моментом. При подходящих условиях зависимость намагниченности от напряженности поля одинакова как при неелевском, так и при броуновском парамагнетизме. Вместе с тем имеются и существенные качественные различия в поведении систем с твердой и жидкой средой. Неоднозначно влияние температуры на магнитную восприимчивость твердых магнитных коллоидов. С одной стороны, согласно формуле (3.9.105), повышение температуры облегчает вращательную диффузию и тем самым увеличивает магнитную восприимчивость коллоидной системы. Но с другой стороны, это ведет к уменьшению значения аргумента функции Ланжевена в формуле (3.9.104) и к уменьшению восприимчивости. Температурная зависимость восприимчивости (намагниченности) твердых магнитных коллоидов является одним из способов нахождения константы анизотропии или размера магнитных частиц. При достаточно низкой температуре вращательная диффузия магнитных моментов практически отсутствует (магнитные моменты вмораживаются в кристаллическую решетку частицы). Это ведет к потере суперпарамагнетизма и к появлению магнитно-жестких свойств — способности вещества сохранять приобретенную в магнитном поле намагниченность и после выключения поля. Благодаря такой особенности некоторые вещества (например, глина с примесью оксидов железа, красный кирпич) сохраняют в себе отпечаток геомагнитного поля, действовавшего на них в моменты повышенной температуры (при остывании вулканической породы, при последнем протапливании печи или при пожаре и т. д.). На магнитной памяти веществ основан палеомагнетизм — наука о магнитном поле Земли в геологически отдаленные времена. В структуре дисперсных материалов зашифрованы также сведения о физико-химических условиях их возникновения, и это относится не только к магнитным дисперсным системам. Наличие магнитных свойств дает не только дополнительную информацию об условиях возникновения материала, но и дополнительные средства расшифровки его структурного состояния. Осадочные горные породы в свое время сформировались при свободной коагуляции и оседании частиц в сильно разбавленных взвесях морей и океанов. Они представляют собой своеобразную летопись геологических эпох, которая пока еще полностью не расшифрована. [c.668]

Электроны приобретают энергию за счет расходования энергии бегущей электромагнитной волны и достигают скорости, приблизительно равной скорости света, на коротком пути. С этого момента возрастание энергии электронов, очевидно, происходит скорее за счет увеличения массы электрона, чем за счет увеличения скооости. В таких условиях помехи, связанные с объемным зарядом, дефокусирующими компонентами радиочастотной волны, действием магнитного поля Земли и другими причинами, незначительны, и, таким образом, электроны могут легко проходить всю систему ускоряющего волновода. В первой части ускорителя, где скорость электрона изменяется быстро, имеется аксиальное фокусирующее магнитное поле, но из-за релятивистского увеличения массы это поле может быть снято через очень короткое расстояние. [c.87]

Неспаренный электрон с его мощным магнитным моментом действует на ядерные спины так же, как магнитная буря — на стрелку компаса. Компас может при этом начать показывать вовсе не на север, а на юго-запад и вообще куда угодно., Моряки об этом Так и говорили — стрелка дурит действие временных местных магнитных полей оказывалось сильнее, чем влияние привычного поля Земли. Похожим образом поле, создаваемое неспаренным электроном, оказывается гораздо более авторитетным для ядер, входящих в состав радикальной частицы, чем поле, создаваемое даже сверхмощным, но все-таки далеким магнитом спектрометра. Поэтому при промежуточном образовании в реакции радикала на энергетическую горку может попасть такое количество ядер, какое никакому внещнему полю поднять не по силам. [c.344]

Спин-орбитальное взаимодействие. Существует взаимодействие между спиновым магнитным моментом электрона (харак-теризуемым квантовым магнитным числом Шз= 12) и магнитным моментом, обусловленным орбитальным движением электрона. Чтобы понять этот эффект, предположим, что ядро движется вокруг электрона (аналогично тому, как человеку на Земле представляется, будто Солнце движется по небу). Подобное рассмотрение поможет нам выяснить влияние движения на электрон. Модель с заряженным ядром, движущимся по окружности вокруг электрона, эквивалентна модели, где электрон помещен в центр проволочного контура, по которому пропускается ток. Подобно тому как движущийся заряд в соленоиде создает магнитное поле в центре, описанное выше орбитальное движение вызывает появление магнитного поля вокруг электрона. Возникающее магнитное поле взаимодействует со спиновым магнитным моментом электрона, что и соответствует спин-орбитально-му взаимодействию. Орбитальный момент может либо дополнять спиновый момент, либо быть противоположным ему, что приводит к появлению двух состояний, различающихся по энергии. Вследствие этого происходит расщепление дважды вырожденного энергетического состояния электрона (характеризовавшегося выше спиновыми квантовыми числами 7г) с понижением энергии одного состояния и повышением энергии другого состояния. Всегда, когда электрон может находиться на вырожденных орбиталях, допускающих циркуляцию вокруг ядра, возможно подобное взаимодействие. Так, например, если электрон может занимать с1у1- и -орбитали иона металла, стано- [c.162]

Как и редкие земли, элементы переходных групп обладают заполненной внутренней электронной оболочкой, в данном учае 3d. Но незаполненная оболочка этих элементов не столь )фективно защищена от внешних влияний, как в редкоземель-,ix элементах. В общем случае это обстоятельство приводит значительным трудностям в определении степени уменьшения (битальной части магнитного момента, но фактически в ряде учаев полученные данные даже легче интерпретировать, чем [я редких земель. [c.105]

Астатическая система магнитометра состоит из двух жестко скрепленных магнитов с равными магнитными моментами, у когорых оси лежат параллельно в одной плоскости, а полюсы направлены противоположно. Такая система уравновешена в однородном магнитном поле земли и отклоняется под действием неоднородного близко возникающего поля. [c.48]

Для подтверждения циркадианной периодичности развития у микроорганизмов нами изучена зависимость скорости роста и биохимической активности пивных дрожжей, сальмонелл мышиного тифа, эшерихий, серратий, сенной палочки от момента засева на питательную среду и замерен уровень их магнитной восприимчивости в точках максимума и минимума роста. В параллельных экспериментах анализировалось значение естественных синхронизаторов роста - цикл свет-темнота и флуктуации магнитного поля Земли - для формирования периодичности у микроорганизмов. [c.119]

Термоостаточная намагниченность однодоменных невзаимодействующих частиц прямо пропорциональна внешнему полю Я для малых полей (0,1-1 Э), т.е. ткм/Л( г) = СН , где С = vJ /ЗкТ , [ -сред-ний объем частиц, намагниченность насыщения при температуре T , (Neel, 1949). Казалось бы, эти соотношения могли послужить археомаг-нитологам основой для определения значений магнитного поля Земли по магнитным данным, получаемым на археологических материалах, однако теоретически предсказываемое значение константы С существенно превосходит реальную. За три десятилетия, прошедшие с момента [c.55]

Физические основы магнетизма горных пород и методика измерения очень слабой остаточной намагниченности рассмотрены в других главах этой книги. Здесь достаточно будет указать виды NRM, позволившие получить основной объем палеомагнитных данных. По мере остывания и кристаллизации магмы изверженные породы образуются либо в виде лавового потока на поверхности Земли, либо в виде плутонических иитрузий на глубине. При этом магнитные минералы проходят через соответствующие им точки Кюри (для магнетита РезО -578°С) и приобретают термоостаточную намагниченность (TRM). Фронт охлаждения медленно проходит через породы, особенно плутонические, оставляя за собой постоянную запись поля, интерпретация которой позволяет делать вывод о палеовековых вариациях. Магнитные моменты тонкозернистых магнитных материалов в неконсолидированных пресноводных и морских осадках, как правило, ориентируются вдоль направления внешнего магнитного поля. При этом литифицированные позже осадки приобретают ориентационную (или седиментационную) остаточную намагниченность (DRM). Колонки осадочных отложений, отобранные из озер и глубоководных районов океанов, содержат непрерывную запись древнего магнитного поля, охватывающую подчас [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология