Магнитный момент атома

Магнитный момент атома водорода
Магнитный момент атома водорода

Вспомним, что представляет собой атом. Это несколько электронов, крутящихся вокруг ядра. Но ведь это тоже электрический ток, хотя и совсем незначительный! В результате атом становится микроскопической рамкой с током.

Таким образом, атомы могут взаимодействовать с магнитным полем благодаря своему магнитному моменту. Кроме того, поскольку электроны вращаются, они, как и атом в целом, обладают некоторым моментом импульса L. Оба эти момента — магнитный и механический — связаны между собой: для атома водорода, например, р = (e/2m)L.

Однако движение электронов вокруг ядра не единственная причина наличия у атомов магнитного момента. Оказывается, электрон не только мчится с бешеной скоростью по орбите, но еще и вращается вокруг своей оси! Значит, он должен иметь собственный механический момент, который назвали спином. А поскольку электрон — это электрически заряженная частица, то его кручение есть микроскопический ток, генерирующий маленькое магнитное поле. Поэтому электрон должен иметь и свой магнитный момент. Он связан со спином s несколько иным соотношением: р = (e/m)s.

Полный магнитный момент атома складывается из орбитальных и спиновых магнитных моментов всех его электронов.

Поскольку атом, как и обычная рамка с током, обладает магнитным моментом, то их поведение во многом сходно. Например, как в случае рамки, поведение атома в магнитном поле полностью определяется величиной его магнитного момента. В связи с этим понятие магнитного момента очень важно при объяснении различных физических явлений, происходящих с веществом в магнитном поле.


Поделиться ссылкой