Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Основные магнитные характеристики горных пород.





Горные породы, как и все тела, при внесении их во внешнее магнитное поле в той или иной степени намагничиваются, создавая собственное магнитное поле, которое накладывается на внешнее. Величина собственного магнитного поля зависит от магнитных свойств вещества, которые, в свою очередь, определяются магнитными свойствами электронов и атомов этого вещества. При снятии внешнего магнитного поля собственное магнитное поле может исчезать, но может и сохраняться.

Магнитное поле вещества, как известно, определяется вектором магнитной индукции:

(1.9.1)

Здесь - вектор магнитной индукции (магнитное поле в породе), напряженность внешнего магнитного поля, - относительная магнитная проницаемость вещества, - диэлектрическая проницаемость вакуума (магнитная постоянная =1,257·10-6 В·c/А·м).

Или:

,

где - магнитная восприимчивость, - вектор намагниченности вещества.

Все вещества с точки зрения их магнитных свойств подразделяются на три основные группы:

· Диамагнетики (золото, серебро, медь, висмут, алмаз, ртуть, сера, свинец, графит, вода, почти все газы, кроме кислорода, кварц, полевые шпаты, кальцит, гипс).

· Парамагнетики (платина, алюминий, вольфрам, все щелочные и щелочно-земельные металлы, кислород, воздух, доломит,).

· Ферромагнетики (железо, кобальт, никель, некоторые редкоземельные металлы и сплавы).

В отличие от диа- и парамагнетиков для ферромагнетиков и являются не постоянными величинами, а функциями напряженности магнитного поля.

Диа- и парамагнетики до наложения на них магнитного поля не намагничены. Хотя каждая из элементарно движущихся частиц атомов (молекул или ионов) в них обладает собственным (спиновым) и орбитальным магнитным моментами. Магнитный момент атомных ядер, складывающийся из магнитных моментов протонов и нейтронов, очень мал.

Спиновый магнитный момент электрона (точнее, его проекция на направление магнитного поля) равна:

, [А·м2]

где - магнетон Бора (единица магнитного момента), - заряд и масса электрона, - постоянная Планка.

Орбитальный момент кругового тока для атома с одним электроном (водород) равен:

,

где - частота вращения электрона вокруг ядра, - радиус орбиты.

Диамагнитные вещества в целом до действия поля не намагничены, т.к. структура их электронных оболочек симметрична, и поэтому спин-орбитальные моменты электронов скомпенсированы.

Парамагнетики же обладают результирующим магнитным моментом, т.к. у их электронных оболочек внутренние (3d и 4f) энергетические подуровни не достроены и спин-орбитальные моменты электронов не уравновешены. Но в целом и парамагнетики до действия поля не намагничены, т.к. результирующие атомные моменты, имея любое пространственное направление, взаимно скомпенсированы.

Возникновение магнитного поля в веществе объясняется следующим образом. В магнитном поле электроны всех веществ приобретают дополнительные скорости вследствие Ларморовой прецессии (рис. 1.9.1). Она возникает в результате индукционного действия магнитного поля на электроны, и они приобретают добавочную угловую скорость, с которой их орбиты прецессируют вокруг внешнего поля.

Это ведет к появлению у диамагнетиков дополнительного магнитного момента, пропорционального напряженности магнитного поля по величине и противоположно направленному в соответствии с правилом Ленца, в результате их намагниченность отрицательна. У парамагнетиков магнитное поле ориентирует уже имеющиеся магнитные моменты диполей по направлению поля, в результате их магнитная восприимчивость положительна (рис. 9.2).

 

Рис. 1.9.1. Прецессия электронной орбиты вокруг вектора магнитного поля Рис. 1.9.2. Кривые намагничивания диа- и парамгнетиков.

 

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 838. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...


Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...


Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...

Виды и жанры театрализованных представлений   Проживание бронируется и оплачивается слушателями самостоятельно...

Что происходит при встрече с близнецовым пламенем   Если встреча с родственной душой может произойти достаточно спокойно – то встреча с близнецовым пламенем всегда подобна вспышке...

Реостаты и резисторы силовой цепи. Реостаты и резисторы силовой цепи. Резисторы и реостаты предназначены для ограничения тока в электрических цепях. В зависимости от назначения различают пусковые...

Основные разделы работы участкового врача-педиатра Ведущей фигурой в организации внебольничной помощи детям является участковый врач-педиатр детской городской поликлиники...

Ученые, внесшие большой вклад в развитие науки биологии Краткая история развития биологии. Чарльз Дарвин (1809 -1882)- основной труд « О происхождении видов путем естественного отбора или Сохранение благоприятствующих пород в борьбе за жизнь»...

Этапы трансляции и их характеристика Трансляция (от лат. translatio — перевод) — процесс синтеза белка из аминокислот на матрице информационной (матричной) РНК (иРНК...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.014 сек.) русская версия | украинская версия