Эффекты сильных магнитных полей

При прохождении через плазму электрический ток создает сильное магнитное поле, которое сжимает поток электронов и ионов в плазменный шнур. Этим достигается тепловая изоляция плазмы от стенок сосуда. С увеличением силы тока электромагнитное сжатие плазмы проявляется сильнее. В этом заключается сущность так называемого пинч-эффекта. Как показали исследования, пинч-эффект и силы, создаваемые внешними магнитными полями, меняющимися по определенному закону, можно с успехом использовать для удержания плазмы в магнитной бутылке , где происходит реакция синтеза. [c.13]

Несомненно, теория Бора— Зоммерфельда явилась крупнейшим достижением физики. Наличие в атомах дискретных состояний было подтверждено экспериментально в опытах Д. Франка и Г. Герца (1913 г.). Серьезным успехом этой теории стало также вычисление постоянной Ридберга для водородоподобных систем и объяснение структуры их линейчатых спектров. В частности, Бору удалось правильно объяснить серии спектральных линий иона Не+, до того приписываемые водороду. Теория Бора — Зоммерфельда объяснила физическую природу характеристических рентгеновских спектров, расщепление спектральных линий в сильном магнитном поле (так называемый нормальный эффект Зеемана) и другие явления. [c.17]

Аналогично эффекту Керра двойное лучепреломление в магнитном поле — явление Коттон — Мутона. Если анизотропные частицы обладают постоянным магнитным моментом, наложение достаточно сильного магнитного поля обеспечивает создание искусственной макроанизотропии. Однако постоянная С и смещение фаз поляризованного света в этом случае значительно меньше, чем в эффекте Керра. [c.36]

ЭФФЕКТЫ СИЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ [c.333]

За последние годы получил применение ядерный магнитный резонанс (ЯМР), который относится к радиоспектроскопическим методам. Явление ЯМР возникает под действием слабого радиочастотного поля, наложенного на сильное магнитное поле. ЯМР — это резонансный эффект изменения намагниченности вещества, который обнаруживают по возникновению электродвижущей силы индукции в катушке, окружающей образец исследуемого вещества. Спектр ЯРМ дает информацию о структуре соединения, о химической природе, пространственном расположении и числе атомов водорода в функциональной группе молекул, о ходе реакции, так как можно [c.230]

Для охлаждения этим способом парамагнитное вещество (обычно брусок парамагнитной соли) выдерживается при постоянной температуре в условиях глубокого вакуума, например в ванне кипящего гелия. Вещество находится под действием сильного магнитного поля. При выключении поля происходит адиабатическое размагничивание, позволяющее охладить парамагнитное вещество до температуры, близкой к абсолютному нулю. В настоящее время созданы магнитные холодильные машины, использующие этот эффект для получения температур ниже 1 К (при очень малых холодопроизводительностях). [c.654]

Э( )фект расщепления спектральных линий в сильном магнитном поле называют эффектом Паше-на— Бака. При этом на расщепление в магнитном поле по [c.92]

Можно продолжить анализ возможных вариантов формирования эффекта ХПЯ. Особенно простые результаты получаются для короткоживущих РП, для которых применима теория возмущений. Рассматривая влияние СТВ на спиновую динамику РП во втором порядке теории возмущений, Каптейн [3] сформулировал правила для определения знака эффектов ХПЯ в сильных магнитных полях. Согласно Каптейну знак интегрального эффекта ХПЯ определяется знаком параметра [c.84]

На рпс. 15 приведено не полное схематическое изображение спектра атома натрия. Хорошо известно, что каждая из линий спектра в действительности является дублетом. Знаменитый натриевый дублет 5896 и 5890 А вызван двумя очень близкими переходами, энергии которых равны соответственно 48 630 и 48 700 кал/г-атом. Таким образом, энергия двух возбужденных состояний отличается всего лишь на 70 кал/г-атом. На основании изложенного выше, казалось бы, можно было объяснить эту разницу с помощью теории относительности так, как предлагал Зоммерфельд. Однако объяснение оказалось совершенно другим. Под действием не слишком сильного магнитного поля натриевый дублет расщепляется довольно странным и сложным образом. Исходные линии исчезают, причем одна из них заменяется четырьмя линиями, расположенными симметрично относительно того места, где находилась первоначальная линия. Совершенно аналогично другая линия расщепляется на шесть компонент. Разделение в каждом случае оказывается меньше классического еН/ лтс, найденного для нормального эффекта Зеемана в слабых полях. Ланде [28] удалось подобрать [c.124]

Пока в отличие от металлов, не обнаружены полимеры, взрывающиеся в слишком сильных магнитных полях. Так что прямая аналогия пробоя тут не угрожает, но помеха магнитной релаксационной спектрометрии, например, полимерных жидких кристаллов — и непреодолимые — могут возникнуть просто из-за высокой вязкости этих систем. Переменные поля, даже низкочастотные, просто не будут успевать вызывать сколь-нибудь заметный эффект. А при непрерывном повышении мощности магнитного поля может не выдержать уже не полимер, а сам магнит. Соответствующий расчет, для которого можно воспользоваться табличными данными, прост, но весьма поучителен. Очень рекомендуем при чтении этой главы сделать его. [c.302]

Вклады в энергию системы, обусловленные пространственными функциями, т. е. те члены гамильтониана, обсуждению которых были посвящены предыдущие главы, являются постоянными. Теперь для упрощения дела мы можем просто пренебречь ими, рассматривая их как нулевой уровень отсчета в интересующей нас энергетической шкале. (Заметим также, что из-за небольших энергетических различий разные магнитные состояния системы имеют приблизительно одинаковые больцмановские заселенности при нормальных температурах.) Магнитные свойства зависят только от спиновой функции. Это обстоятельство лежит в основе часто используемого чисто спинового приближения для описания магнитных явлений. Для большинства магнитных свойств систем, представляющих интерес с точки зрения химии, такое приближение вполне удовлетворительно. Однако для магнитных эффектов с участием электронов, наблюдаемых в тяжелых элементах, релятивистские вклады настолько возрастают, что это приближение становится несостоятельным. Оно оказывается также неудовлетворительным в чрезвычайно сильных магнитных полях. [c.353]

Расщепление уровней (69,17) должно наблюдаться в сильных магнитных полях. Расщепление этого типа носит название эффекта Пашена — Бака. Оно действительно наблюдается для некоторых уровней атомов Ь1, N3, О и др. в магнитных полях с напряженностью, превышающей соответственно 36 000, 40 000 и 90 ООО Э. [c.323]

Собственными магнитными моментами обладают не только электронные оболочки, но и большинство ядер (в том числе и протон), но ядерный эффект слишком мал, чтобы его можно было наблюдать при слабых магнитных полях — магнитная восприимчивость ядер имеет значение порядка 10- °. Однако в сильных магнитных полях ядра стремятся ориентироваться определенным образом. [c.172]

Уравнение (13) является достаточно строгим, чтобы с его помощью корректно вычислять вероятности рождения молекулы из пары в состоянии Го и количественно оценивать магнитные эффекты. Оно справедливо в сильных магнитных полях, где зеемановское взаимодействие g H велико и уровни удалены, при этом можно пренебречь вкладом Т+ 3- и Г — -переходов в спино- [c.21]

Третий метод учета фона основан на использовании эффекта Зеемана для расщепления линии испускания или линии поглощения в магнитном поле. Суть метода заключается в следующем. Атомизатор помещают в сильное магнитное поле так, чтобы направление излучения было перпендикулярно полю, а между источником излучения (например, ЛПК) и атомизатором устанавливают вращающийся поляризатор. При этом через атомизатор попеременно проходят излучения параллельное (компонент я) и перпендикулярное (компонент а) магнитному полю. Компонент я поглощается атомным паром как обычно, а компонент с нет. Молекулярное поглощение и рассеивание света не зависят от поляризации падающего излучения. Поэтому по разности поглощений компонентов я и о можно определить истинное значение атомного поглощения. В магнитное поле помещают также источник излучения. Приборы с коррекцией фона, работа которых основана на эффекте Зеемана, лишь недавно стали выпускаться, и опыт их применения пока недостаточен. [c.135]

Ширина щели в антидинатронном электроде должна быть достаточно велика, чтобы положительные ионы не могли ударяться о его поверхность, так как в этом случае на коллекторе, находящемся под положительным потенциалом по отношению к антидинатронному электроду, будут собираться электроны, образующиеся в результате вторичной эмиссии. Во избежание утечек тока между антидинатронным электродом и фарадеевским цилиндром устанавливают заземленное защитное кольцо. Такой же эффект достигается помещением коллекторного устройства в сильное магнитное поле [1960], в котором радиус кривизны движения электронов будет чрезвычайно мал. Это автоматически достигается в приборах 180-градусного типа. [c.208]

По какому признаку различают слабое и сильное магнитные поля в теории эффекта Зеемана [c.206]

Этот результат был получен Гаудсмитом и Вечером ) на основе векторной модели. Различие в гиромагнитных отношениях для векторов J и I означает, что сильные магнитные поля могут разорвать связь J и F, так же как это имело место в разделе 5 гл. XVI. Это представляет собой эффект Пашена — Бака на сверхтонкой структуре. Эго явление было тщательно исследовано экспериментально и теоретически Баком и Гаудсмитом ) для Bi. Они получили хорошее [c.404]

Упражнение 22-6. Резонансные сигналы ацетиленовых водородов (Н—С=С— —Н) (2,4 м. д.) расположены в относительно более сильном магнитном поле, чем сигналы водородов алкенов (4,6—6,9 м. д.). Покажите, как можно объяснить этот эффект экранирования на основе описания ацетилена с помощью атомных орбиталей. [c.179]

Ф. Пашен и Е. Бак обнаружили, что при усилении магнитного поля до такой степени, когда расщепление (эффект Зеемана) состояния со связью Рассела — Саундерса по порядку величины сравнимо с расстоянием между уровнями с различными значениями /, например )д, и характер картины расположения энергетических уровней меняется. В сильном магнитном поле связь между орбитальным моментом и спином, приводящая к возникновению полного момента импульса, который определяется квантовым числом /, нарушается. Орбитальный угловой момент, определяемый квантовым числом Ь, и спин, определяемый квантовым числом 5, ориентируются в магнитном поле независимо, причем их ориентация определяется орбитальным магнитным квантовым числом и спиновым магнитным квантовым числом Мв- Сказанное иллюстрируется для мультиплета Юг и Юд рис. VI. . Как показано на рисунке, спин ориентируется в магнитном поле по трем направлениям, соответствующим Мв = — 1,0и-Ь1,а орбитальный угловой момент — по пяти направлениям, соответствующим = — 2, —1, О, и +2. Ориентации спина и орбитального углового момента не зависят друг от друга, благодаря чему наблюдается 15 квантовых состояний. Аналогично для [c.787]

Эффект возникновения сильных магнитных полей на ядрах диамагнитных ионов в таких системах связан с особенностями кристаллохимических связей и, в частности, с ковалентным смешиванием и перекрытием электронных оболочек, которое приводит к спиновой поляризации оболочек немагнитных ионов, а также к примешиванию или переносу спиновой плотности от парамагнитного иона к диамагнитному. [c.44]

МГц [32] до 21 с при 63 МГц [33]. Вообще говоря, этот эффект проявляется только в относительно сильных магнитных полях, при 25 кГс (или 2,5 Т) и выше. В полях более 60 кГс (или 6 Т) это взаимодействие может оказаться сравнимым с диполь-дипольным взаимодействием. [c.95]

Существует ряд других перспективных, но еще недостаточно часто используемых способов 1) основанный на эффекте понижения температуры при взаимном растворении веществ (гелия-3 в сверхтекучем гелии-4) 2) основанный на эффекте Пельтье при пропускании электрического тока через спай соединенных попарно разных полупроводников (р- и п-типов), один из которых охлаждается, а другой нагревается 3) основанный на эффекте Ранка с помощью вихревой трубы, в которой идет расслоение на холодный и горячий потоки 4) с использованием магнитно-калорического эффекта для получения ультранизких температур (при воздействии сильного магнитного поля на парамагнитное вещество с последующим адиабатическим размагничиванием). [c.277]

Проблема описания состояния атомов разбивается на несколько различных задач. Мы знаем, что существуют две возможные ориентации спина электрона и две возможные ориентации спина протона, так что при их взаимодействии возникают четыре различных состояния. Мы должны определить соответствующие этим четырем различным расположениям спинов волновые функции, вырожденные в отсутствие любых магнитных взаимодействий. Кроме того, существуют взаимодействия магнитного поля Н с электронным спином 5 и с ядерным спином I. Эти взаимодействия изменяют энергию спинов они могут быть выражены в форме операторов, которые входят в гамильтониан. Далее следует учесть взаимодействие между электронным и ядерным спинами, которое изменяет энергию спиновых состояний и даже в какой-то степени смешивает их друг с другом. Наконец, мы используем теорию возмущений, чтобы рассчитать так называемые эффекты сверхтонкого взаимодействия , когда атом находится в сильном магнитном поле. [c.26]

Магнитострикция, так же как и обратный пьезоэлектрический эффект, заключается в изменении размеров некоторых материалов под действием магнитного или соответственно электрического поля. Так, например, цилиндр из нержавеющей стали уменьшает свою длину в сильном магнитном поле (магнитострикция), а пластинка, вырезанная из кристалла кварца, изменяет свои размеры в электрическом поле (пьезоэлектрический эффект). Меняя магнитное или электрическое поле с частотой ультразвуков, создаются соответственной частоты ультразвуковые колебания вследствие изменения размеров тела, находящегося в этом поле. [c.139]

Выще критической концентрации образования нематической фазы электрическое поле должно ликвидировать доменную структуру,. превратив систему в нематический монокристалл , подобный изображенному на рис. VI. 22 аналогичный эффект будет описан в гл. VIII для -нематической системы, помещенной в сильное магнитное поле. [c.265]

Эффект расщепления спектральных линий в сильном магнитном поле называется эффектом Пашена — Бака. В этом случае на расщепление в магнитном поле по Мь накладывается мультиплетное расщепление по М . Например, терм 5 расщепляется на два уровня с Л1з=72 и Мв =— /2- Терм расщепляется на 6 уровней. Учитывая правило отбора АМа=0, получим 6 возможных переходов. Спектрально проявляются только три линии, так как расщепление уровней по Мз одинаково для всех М (рис. 18). [c.83]

Сжимающий эффект создает усилия, действующие на жидкий металл, от взаимодействия тока в канале с магнитным потоком, создаваемым этим же током. Эти усилия пропорциональны поэтому при сильных магнитных полях усилия сжатия бывают велики и могут вызвать отжатие металла от внутренней и наружной стенок канала, что, в свою очередь, может уменьшить сечение металла в канале печи и даже привести к прекращению протекания тока. Прекращение протекания тока в канале печи снимает усилия сжатия, металл вновь заполняет канал по всему сечению, и ток восстанавливается. Сжимающий эффект ограничивает удельную мощность печи. Усилиям сл атия могут противостоять металлостатические давления в ванне печн, например в печах с закрытым вертикальным каналом (рис. 3.7). [c.114]

В 1800 г. Потер Зееман заметил, что если возбунеденные атомы, использовавшиеся для получения линейчатого спектра, поместить в сильное магнитное поле, то число наблюдаемых линий возрастет. Это явление, так называемый эффект Зеемана, наводит на мысль о том, что описание энергетических состояний электрона должно также включать другое квантовое число т — магнитное квантовое число. Наконец, результаты исследований Штерна [c.15]

Второй метод более сложен и основан иа эффекте Зеемана [8.2-26], названном в честь голландского физика. Этот эффект возникает при наложении сильного магнитного поля на атомно-абсорбционпый сигнал. Спектральная линия может расщепляться на три или более компонент. Такое расщепление связано с магнитным квантовым числом М,-, которое может принимать д = 2J +1 значений, где р —фактор Ланде, а 7 —квантовое число полного электронного углового момента (см. разд. 8.1.2). Состояние с энергией Ео может расщепляться на несколько состояний с энергией Е, так что [c.52]

Евсеев [126] экспериментально изучил изгиб в сильном магнитном поле направления миграции ионов, вызванной градиентом электрического потенциала. Как показано Блю-менфельдом и Гольдфельдом [127], совместное влияние-электрического и магнитного полей, кроме изгиба направления миграции, вызывает и другой эффект, заключающийся в изменении магнитным полем проводимости ионов. Это изменение существует, пока после выключения магнитного поля система медленно не возвратится в исходное состояние. Для объяснения этого явления предположено существование-двух предельных состояний разных структур воды и ее магнитных свойств. Энергии состояний различаются не слишком заметно, но энергетический барьер между ними значительный, что препятствует переходу структуры из одного состояния в другое. Магнитное поле воздействует прежде всего не на молекулы мономерной воды, а на структурные комплексы из нескольких молекул, ведущие себя подобно кинетическим частицам. В электрическом поле структурные элементы воды переходят из одного состояния в другое. Магнитное поле влияет на эти переходы. Высокий энергетический барьер между состояниями препятствует исчезновению возмущения структуры воды, вызванного магнитным полем, сразу же после его снятия. [c.379]

Если в одном из трех главных направлений (х, у или z) приложено сильное магнитное поле И, мы снова измеряем совокупность вязкостей Месовича. Но если поле наклонно, возникает более интересный эффект [26]. Предположим, что поле Н (и директор п, направленный по Н) лежит в плоскости (ху) под углом ф к линиям тока. Градиент др/ду, вызывающий движение, мы приложили вдоль линий тока. Однако если мы измерим (с помощью простой манометрической техники) давление вдоль оси у, то найдем, что для поддержания течения нужно поддерживать поперечный градиент давления др1дх. Отношение др/дх др/ду зависит только от ф и является нечетной функцией ф, исчезая при ф = О и = л/2. Как отметили Перапский и Гион, этот эффект является простым следствием тензора напряжения Лесли. Если, используя (5.31), мы рассчитаем вязкую силу в поле течений Vy (z), то найдем [c.201]

В работе [247] показана возможность использования постоянных магнитов для получения тех же эффектов в чувствитель- ности и точности при анализе методом сухих остатков разбавленных растворов на торце электрода. Преимущество постоянных магнитов по сравнению с электромагнитами состоит в том что они дают возможность создавать сильное магнитное поле и не требуют дополнительной аппаратуры (реостаты, амперметры и т. д.). В качестве постоянных магнитов использовали кольцевые ферромагниты типа М2БА1-1-68 (диаметр 40 мм) с центральным отверстием (диаметр 12 мм). Электроды помещают в центре отверстия магнитов так, чтобы не было соприкосновения со стенками магнита. Возможность изменения расстояния между магнитами позволяет создавать различную напряженность и конфигурацию магнитного поля с целью выбора оптимальных условий анализа. [c.93]

Другое применение парамагнитных веществ в ЯМР-спектроскопии связано с эффектом динамической поляризации ядер. Это явление, широко исследованное Абрагамом [62], проявляется в том, что при добавлении к веществу парамагнитного соединения и при дополните.чьном облучении на частоте, близкой к частоте электронного резонанса (при использовании сильных магнитных полей), интенсивность сигнала ядерного резонанса увеличивается на 2—3 порядка. Такой метод был использован для наблюдения сигнала резонанса С при естественном содержании изотопа. В бензоле сигнал С состоял из дублета с расщеплением 159 гц, соответствующим спин-спиновой связи ядер С кольца с протонами [63]. [c.300]

Источниками звуковых и ультразвуковых колебаний являются излучатели или вибраторы механические эксцентриковые, электромеханические, гидродинамические, магнитострикцион-ные и пьезоэлектрические. В процессах защиты металлов от нор-розии наиболее распространены электромеханические излучатели, которые разделяются на три типа электродинамические, работающие в пределах до 30 кгц, матнитострикционные — от 5 до 150 кгц и пьезоэлектрические — от 100 кгц и выще. При сравнительно низких частотах ультразвуковых колебаний (до 100 кгц), применяемых обычно при очистке поверхности изделий и в ряде других пр оцессш обработки металлов, наиболее пригодны магнитострикционные вибраторы. Явление магнитострик-ции заключается в изменении линейных размеров некоторых материалов в магнитном поле. При намагничивании, например, стержень, изготовленный -из такого материала, укорачивается или, что реже, удлиняется независимо от направления поля. Так, цилиндр из нержавеющей стали уменьшает свою длину в сильном магнитном поле (магнитострикция), а пластина, вырезанная из кристалла кварца, изменяет свои размеры в электрическом поле (пьезоэлектрический эффект). Таким образом, стержень из магнитострикционного материала в переменном магнитном поле испытывает наибольщую деформацию два раза за период изменения поля. С целью снижения потерь на вихре- [c.105]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология