Момент магнитный, происхождение

А для соседних уровней очень мала и равна 10 —10 Дж. Расщепление попадает в область радиоволн высоких и сверхвысоких частот (10 -—10 Гц, длина волны от 1 до 500 см). Эта область радиоволн применяется в радиоспектроскопии для расщепления магнитных уровней электронов и ядер. Методом ЭПР изучаются парамагнитные вещества, к которым относятся, например, комплексные соединения ионов переходных металлов или редких земель с незаполненными внутренними оболочками, молекулярные соединения и атомы с неспаренным электроном, свободные радикалы и ион-радикалы. Парамагнитные свойства определяются тем, что частицы вещества обладают постоянным магнитным моментом. Его происхождение объясняется так. Каждый электрон в атоме при вращении вокруг ядра создает магнитное поле. Магнитный момент ц электрона в общем случае равен сумме спинового д, и орбитального г магнитных моментов ц. = + + ц/, причем [c.54]

Электронный парамагнитный резонанс. Методом ЭПР изучаются парамагнитные вещества, к которым принадлежат, например, редкоземельные элементы (5т, Се, N(1, Рф, ионные соединения хрома, марганца, меди, титана, серебра, а также кислород, окислы азота (N0 и ЫОа), различные свободные радикалы и др. Парамагнитные свойства определяются тем, что частицы вещества (атомы, ионы, молекулы) обладают постоянным магнитным моментом. Его происхождение объясняется так. Каждый электрон в атоме при враще- [c.59]

Магнитные свойства комплексов. Данные свойства можно предсказать, если принять, что наблюдаемый парамагнетизм имеет только спиновое происхождение. Рассмотрим ионы [Ре(СН),] и [Ре(Н20),1 . Из спектрохимического ряда следует, что лиганд СМ создает сильное, а лиганд Н2О — слабое поле. В сильном поле -электроны иона Ре все спарены (3 =0), а в слабом поле — не все (5 = 2) (рис. 56). Поэтому первый ион должен быть диамагнитным, а второй парамагнитным. Парамагнитный момент [Ре(Н20)в] " должен быть равен М = 2у 75 ТТ) = 4,90р,в (см. 12), что хорошо подтверждается опытом (5,26 [д,в). Небольшое расхождение связано с орбитальным магнетизмом. .. [c.124]

Происхождение парамагнетизма связано с присутствием в молекулах веществ неспаренных электронов, которые вследствие вращения вокруг оси обладают магнитным моментом. Получаемая на опыте величина магнитной восприимчивости представляет собой суммарный эффект диа- и парамагнетизма. Поскольку диамагнетизм веществ выражен слабее, чем пара- и тем более ферромагнетизм, то в пара- и тем более ферромагнетиках им пренебрегают. Орбитальный магнетизм (т. е. магнетизм, вызванный движением электронов по орбитам) считают скомпенсированным. [c.338]

Например, для электрона g 2,0023, протона g— 5,58. В дальнейшем будут рассматриваться магнитные свойства частиц только спинового происхождения. В этом случае с учетом (1.16) для величины магнитного момента частицы можно написать [c.89]

Частицы, обладающие магнитным моментом, не равным нулю, называют парамагнитными. В отсутствие внешнего магнитного поля они ориентированы хаотично и вещество в целом магнитных свойств не проявляет. Однако в магнитном поле они частично разворачиваются по направлению поля, и в веществе возникает наведенный магнитный момент. Отнесенный к единице объема этот суммарный магнитный момент называется намагниченностью вещества Р - Основной вклад в намагниченность вносят частицы, обладающие парамагнетизмом электронного происхождения. Вклад парамагнитных ядер в намагниченность ничтожен в силу малой величины магнитных моментов ядер. Описанная намагниченность по физическому смыслу является полным аналогом ориентационной поляризованности вещества в электрическом поле, описанной в предыдущем параграфе. В частности ее величина связана с магнитным моментом частиц рт соотношением, аналогичным (5.3) [c.90]

Частицы, обладающие магнитным моментом, не равным нулю, называют парамагнитными. В отсутствие внешнего магнитного поля они ориентированы хаотично и вещество в целом магнитных свойств не проявляет. Однако в магнитном поле они частично разворачиваются по направлению поля, и в веществе возникает наведенный магнитный момент. Отнесенный к единице объема этот суммарный магнитный момент называется намагниченностью вещества Основной вклад в намагниченность вносят частицы, обладающие парамагнетизмом электронного происхождения. Вклад парамагнитных ядер в намагниченность ничтожен в силу малой величины маг- [c.99]

Рис. 84. Происхождение спектра ЭПР (а) и сигнал ЭПР (б) (производная от интенсивности поглощения по В) в радикале с одним атомом, имеющим магнитный момент ядра /= /2

Созданы электромагнитные томографы, работающие на принципе ядерного магнитного резонанса, характеризующегося появлением частотно-избирательных эффектов, поглощения и излучения электромагнитной энергии ядрами вещества, находящегося в магнитном поле. Причина магнитного резонанса в том, что ядра некоторых атомов (водород, фтор, фосфор и др.) обладают положительным моментом, который взаимодействует с приложенным магнитным полем. Магнитный резонанс своим происхождением обязан существованию у этих ядер одновременно электростатического и механического моментов. [c.63]

Существуют и другие, магнитные по своему происхождению, эффекты, влияющие на уровни энергии атомов. Электрон, движущийся вокруг ядра, может создать магнитное поле, которое будет взаимодействовать со спиновым магнитным моментом электрона. Это называется спин-орбитальной связью. Различные ориентации электронного спина относительно орбитального [c.243]

Органическим веществам свойственна диамагнитная восприимчивость. Объяснение ее происхождения Фарадеем — образование в результате воздействия магнитного поля индуцированных молекулярных магнитных моментов, направленных противоположно полю,.—пользовалось переменным успехом у физиков [16, с. 278]. [c.219]

Происхождение магнитных моментов [c.19]

Друде [46] показал, что когда заряд движется вдоль спирали, его поступательное перемещение вызывает появление электрического дипольного момента, тогда как вращательное движение приводит к возникновению магнитного дипольного момента. В зависимости от правого или левого направления спиральной траектории, электрический и дипольный моменты могут быть параллельными или антипараллельными. Квантовая теория оптической активности позволяет расширить эти представления и объяснить происхождение вращательной способности электронных переходов, имеющих параллельные или антипараллельные электронные и магнитные моменты перехода. [c.167]

Первый период развития теории (30-е годы) связан с работами Ван Флека и его школы [72, 73]. В этих работах нашли удовлетворительное объяснение магнитные свойства комплексных ионов в кристалле. Однако теоретические положения Ван Флека носили скорее узкий кристаллический характер и не стали общей теорией строения и свойств координационных систем. Тем не менее уже на этом этапе были получены некоторые важные результаты, убедительно иллюстрирующие ее эффективность (подавление орбитального момента кристаллическим полем, происхождение магнитной анизотропии и зависимость магнитной восприимчивости от температуры, два типа магнитного поведения в случае слабого и сильного полей лигандов, эффект Яна — Теллера и др.). [c.67]

Мы рассмотрели, каким образом некоторые с1— -пе-реходы разрешены для дипольного магнитного излучения и как (хотя эти переходы запрещены по четности) получают в действительности дипольную электрическую интенсивность в результате электронно-колебательного взаимодействия и низкосимметричных молекулярных полей. Чтобы понять происхождение оптической активности в этих переходах, необходимо знать факторы, которые управляют величиной вкладов дипольных моментов во вращательные силы, и особенно факторы, управляющие знаком вращательной силы. [c.221]

В ферромагнетиках элементарные диполи устанавливаются-параллельно друг другу в результате действия особых сил электрического происхождения. Эти силы поддерживают параллельность магнитных моментов в весьма малых областях. Вследствие беспорядочной ориентации магнитных моментов отдельных областей векторная сумма всех намагниченностей равна нулю, и внешне ферромагнетик при отсутствии приложенного извне поля остается магнитно-нейтральным. [c.120]

Теоретическое рассмотрение происхождения эффектов Коттона и правил симметрии, связывающих знак и величину эффекта Коттона с геометрией диссимметрического окружения симметричного хромофора, вызвало ряд дискуссионных вопросов. В настоящее время теория показывает, что три механизма, предложенные для объяснения происхождения оптической активности одноэлектронный механизм, спаривание двух электрических моментов перехода и спаривание одного электрического и одного магнитного момента — должны рассматриваться как взаимно дополняющие друг друга, а не как взаимоисключающие [69, 70]. [c.36]

Классически полученный гамильтониан (8.1.24) все еще не является полным, хотя он адекватен во многих ситуациях. Так, в частности, в нем отсутствует внутреннее электромагнитное взаимодействие, обусловленное внутренними (спиновыми) магнитными моментами частиц его можно включить в гамильтониан феноменологически ad ho [4, т. 2, гл. 24]. Так, если частица имеет магнитный момент I, то гамильтониан должен содержать —ji- В — энергию взаимодействия магнитного момента с внешним полем [см. (1.2.22)], а векторный потенциал А, который определяет поле во всех точках пространства, будет содержать соответствующий дипольный член. Ниже, однако, мы не будем следовать такому полуэмпирическому подходу, поскольку рассматриваемые члены взаимодействия по существу не классические по своему происхождению и возникают, естественно, только при учете требований полной релятивистской теории. [c.263]

Происхождение и влияние электрического дипольного момента, наведенного изменяющимся магнитным полем. Предположим, что имеется пло- [c.468]

Происхождение и влияние магнитного дипольного момента, наведенного изменяющимся электрическим полем. Предположим сначала, что оси молекулярных спиралей, описанных выше, параллельны электрическому полю световой волны (т. е. с ориентацией, изображенной на рис. 141,6). Изменяющееся электрическое поле светового пучка заставляет электроны двигаться вдоль спирали вследствие силы, действующей на электроны со стороны электрического поля. Появляющееся вследствие этого спиральное движение электронов приводит к возникновению магнитного поля, аналогичного обусловленному током, текущим через соленоид. Поскольку магнитное поле вокруг соленоида такое же, как вокруг магнита, мы видим, что при [c.470]

И в данном случае остается проблема загрязнения. В образцах были обнаружены крупные гранулы, обладающие существенным магнитным моментом. Они непрочно держались на поверхности оболочки мозга и, вероятнее всего, являлись загрязнениями из воздуха. Тщательное промывание дистиллированной водой приводило к их удалению. Большое сходство магнитных свойств материала, обнаруженного в оболочке мозга, и магнетита биологического происхождения, а также отчетливая фронтальная локализация наиболее интенсивной намагниченности позволяют предположить, что магнитные свойства образцов не обусловлены загрязнениями. Этот вопрос может быть разрешен с помощью дифракции рентгеновских лучей, позволяющей определять чистоту препарата. Более гомогенный, нежели в геологических находках состав образцов свидетельствовал бы в пользу биогенного происхождения магнетита (гл. 20, 21). [c.293]

В антиферромагнетиках при температуре ниже температуры Нееля магнитные моменты атомов антипараллельны, но суммарный магнитный момент химической ячейки не равен нулю, а магнитной — равен. Магнитная ячейка больше химической, поэтому на нейтронограмме появляются дополнительные брэгговские максимумы чисто магнитного происхождения, которые исчезают при нагреве выше температуры Нееля. На рис. 11.11 показаны нейтронограммы антиферромагнетика МпО, снятые при двух температурах (температура Нееля 120 К). [c.310]

В атомах щелочных металлов, благодаря возмущению орбиты валентного электрона в поле атомного остова, каждой паре квантовых чисел п, соответствует определенный энергетический уровень. С модельной точки зрения этой паре квантовых чисел соответствует орбита валентного электрона определенных размеров и формы. Принимая гипотезу о собственном моменте электрона, необходимо учесть возможные ориентации механического момента электрона относительно орбитального момента р. Так как электрон, наряду с механическим моментом р , обладает связанным с ним магнитным моментом Лд, то при его движении в электрическом поле атомного остова возникает добавочная энергия W, зависящая от ориентации момента р . По гипотезе Юленбека и Гоудсмита собственный момент р может ориентироваться относительно орбитального момента р только двумя способами. Этим двум возможным ориентациям соответствуют два значения добавочной энергии Д1 и, следовательно, расщепление каждого терма на два. Таким образом, оправдывается гипотеза Д. С. Рождественского о магнитном происхождении спектральных дублетов. Только магнитное взаимодействие обусловлено наличием собственных магнитных моментов у электронов, а не взаимодействием между валентным электроном и атомным остовом. [c.60]

Магнитные свойства. Если принять, что парамагнетизм имеет только спиновое происхождение (т. е, считать орбитальный магнетизм незначительным из-за ограниченности орбитального движения в поле лигандов), то легко прийти к определенным выводам относительно магнитного момента. Рассмотрим в качестве примера комплексные ионы железа (II) [Fe( N) - и [Ре(Н20)б] . Из спектрохимического ряда следует, что ион N создает сильное, а Н2О — слабое поле. В сильном поле / -электронынонаРе " образуют низкоспиновый комплекс (см. рис. 104). Суммарный спин 5=0, комплексный ион [Fe( N)e] должен быть диамагнитным, что подтверждает опыт. Напротив, в слабом поле четыре из шести /-электронов неспарены и 8=2, комплексный ион [Ре(Н20)в] должен быть парамагнитным. Величина парамагнитного момента может быть рассчитана по формуле спинового парамагнетизма (см. 14) [c.242]

Это соотношение не учитывает орбитальных магнитных моментов. Однако, как видно в табл. 34, во многих случаях вычисленные по (XI 1,4) магнитные моменты соединений -элементов, в атомах которых остаются неспаренные -электроны, близки к опытным (обычно несколько меньше их). Только для 0 I2 наблюдается большое различие, по-видимому, из-за магнетизма орбитального происхождения. Магнитный момент Ni(II) уменьшается при комплексообразовании до 3,09 и у Си (II) — до 1,85 лв Очевидно, комплексообразование частично снимает орбитальный магнетизм. У Fe(II) в комплексе [Fe(H20)g]2 -, как в Fe lj и FeSO , остаются четыре неспаренных -электрона, и j. оказывается близким к вычисленному (4,9 xg ). [c.322]

Теперь на.м понятно происхождение аномального эффекта Зеемана. Когда атом и.меет спин, мы рассматриваем его в тер.мннах квантовых чисел S, I я j (для одного электрона) полный угловой момент получается путе.м комбинанни спинового и орбитального моментов (рис. 14.17). Если магнитные моменты имеют ту же самую связь с угловым моментом независимо от того, являются опи орбитальными пли спиновыми, то результирующий магнитный момент должен совпадать по направлению с результирующим полным угловым моментом. Поскольку, однако.спиновый магнитный момент аномален, результирующий магнитный. момент не сов- [c.502]

Еще одной характеристикой спектра ЭПР является сверхтонкая структура, происхождение которой связано с взаимодействием между магнитным моментом наспаренного электрона и спинами ядер. Это взаимодействие аналогично спин-спиновому взаимодействию в ЯМР (гл. 2, разд. 3). Константа сверхтонкого расщепления А, так же как и константа взаимодействия / в ЯМР-спектроскопии, выражается в герцах Расщепление обусловлено наличием магнитного момента у ядра, вокруг которого вращается электрон, или у расположенного поблизости ядра, а также присутствием другого неспаренного электрона. Иногда наличие или отсутствие расщепления позволяет делать важные в химическом плане заключения Так, в спектре ЭПР иона металла в комплексе расщепление под воздействием ядер лиганда будет наблюдаться только в том случае, если лиганд связан с ионом ковалентной связью [c.349]

Свободный радикал имеет неспаренный электронный спин, который взаимодействует с ядерными спинами. В силу такого взаимодействия в магнитном поле устанавливается определенная заселенность уровней энергии, отвечающая той или иной ориентации ядерных спинов. Когда радикал вступает в реакцию, то он превращается в молекулу, лишенную неспаренного электрона. Однако ориентация ядерных спинов и их заселенность в этой молекуле в момент ее образования такая же, какой она была в радикале, и ЯМР-спекгр продукта отражает это происхождение. Это и лежит в основе химической поляризации ядер (ХПЯ). [c.200]

Рассмотренный механизм уширения — магнитостатический, так как он обязан своим происхождением неусредняющейся компоненте [Хг. Однако если все магнитные частицы тождественны, то будет действовать еще и другой уширяющий механизм — динамический, обусловленный вращающимися компонентами -Ь и Лу. Каждая из частиц будет создавать в месте нахождения другой частицы переменное поле резонансной частоты, под возмущающим влиянием которого возможен обмен ориентациями моментов. Сокращение времени жизни каждой частицы на определенном зеемановском уровне за счет этого эффекта приводит к уширению линии поглощения. [c.24]

Магнитные свойства, обусловленные электронами, имеют двоякое происхождение. Во-первых, каждый электрон сам по себе является магнитом. С точки зрения доквантовой механики электрон можно рассматривать как маленький шарик с отрицательным зарядом, вращающийся вокруг своей оси. В соответствии с классической теорией электромагнетизма вращение любого заряда вызывает появление магнитного момента. Во-вторых, электрон движется по замкнутому пути вокруг ядра и, опять-таки по классическим представлениям, при этом должен появиться такой же магнитный момент, как при протекании электрического тока по замкнутому проводнику. Магнитные свойства отдельного атома или иона определяются совокупностью обоих моментов, т. е. собственным спиновым моментом электрона и орбитальным моментом, возникающим за счет движения электрона вокруг ядра. Разумеется, описанную физическую картину не следует понимать буквально, поскольку она не согласуется с квантовомеханическими представлениями и не может служить основой для строгих количественных расчетов. Такая схема полезна лишь для предварительного качественного описания. [c.19]

Все эти соотношения аналогичны соотнопгениям, выведенным для соответствующих электрпческих систем, где вместо магнитного ноля Н, магнитного момента М и парамагнитной восприимчивости к рассматривались электрическое поле Е, электрический момент fi и поляризуемость а. Полученные соотношения применимы к данным о парамагнетизме окиси азота N0, кислорода О2 в газовой фазе нри низком давлении и к катионам редких земель и переходных элементов в разведенных растворах. В обоих случаях парамагнетизм обязан своим происхождением электронам незаполненных слоев, а опытные значения магнитных моментов оказались того же порядка, что и магнетон Бора, с которым их можно количественно связать через спиновые квантовые числа электронов [27]. Из уравнения Ланжевена видно, что предельное значение магнитной энергии Ед, достигаемое в очень сильных полях, равно —NMH, так как, если г/велико, thi/ стремится к единице, а 1/г/ — к нулю. Но магнитная энергия пропорциональна намагничеиности /, так что [c.89]

То, что осциллирующая часть момента оказалась значительно больше его монотонной части, не должно удивлять, так как весь момент (и монотонная часть также ) имеет квантовомеханическое происхождение. Формально это связано с тем, что каждое дифференцирование по магнитному полю умножает функцию на большой множитель с81еЬН. [c.144]

Невозможность отличить загрязнения экзогенным магнитным материалом от эндогенных частиц и влияние этих загрязнений на результаты биомагнитных исследований сильно сдерживали прогресс в выяснении происхождения и функций биогенного магнетита. Магнетит-это обычный промышленный загрязнитель, и его часто находят на наружных покровах тела или в кишечнике высших животных (Kirs hvink, 1983). Типичные кристаллы магнетита диаметром 100 нм, найденные у пчел и голубей (Gould et al, 1978 Wal ott et al., 1979), обладают магнитным моментом около 0,5фА-м , в то время как 10-микронные пылевые частицы могут иметь момент вплоть до 500 пА м . Магнитный момент [c.209]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология