Magnetni moment

Iz Wikipedije, proste enciklopedije
Jump to navigation Jump to search

Magnétni momènt (tudi magnétni dípolni momènt) je vektorska količina, ki določa navor magnetnega polja na paličasti magnet ali na tuljavo, po kateri teče električni tok. V mednarodnem sistemu enot se magnetni moment meri z enoto Am2.

Magnetni moment tuljave[uredi | uredi kodo]

Majhna tuljava z N ovoji in presekom S ima magnetni moment enak:

Atomski magnetni moment[uredi | uredi kodo]

V kvantnomehanskem opisu atoma ustreza magnetnemu momentu operator vektorja magnetnega momenta μ;.

Glej: elektronski magnetni moment

Elektronski tirni magnetni moment[uredi | uredi kodo]

Za magnetni moment, povezan s tirno vrtilno količino l, se lahko zapiše operator vektorja elektronskega tirnega magnetnega momenta:

Pri tem je e0 osnovni naboj, me masa elektrona in l operator vrtilne količine.

Če se upošteva kvantizacijo tirne vrtilne količine, se lahko zapiše lastne vrednosti velikosti magnetnega momenta:

Izraz se je poenostavil z vpeljavo Bohrovega magnetona:

Lastne vrednosti komponente magnetnega momenta v smeri zunanjega magnetnega polja so:

Elektronski spinski magnetni moment[uredi | uredi kodo]

Podoben izraz kot za tirni magnetni moment se lahko zapiše tudi za operator vektorja elektronskega spinskega magnetnega momenta:

Lastne vrednosti komponente magnetnega momenta v smeri zunanjega magnetnega polja so:

Z vpeljavo tirnega giromagnetnega razmerja gl in spinskega giromagnetnega razmerja gs (g-faktor) se lahko enačbi za operatorja magnetnega momenta zapiše v podobni obliki:

Sklopitev spin-tir, efektivni magnetni moment[uredi | uredi kodo]

Jedrski magnetni moment[uredi | uredi kodo]

Pri atomskih jedrih se običajno označuje skupno vrtilno količino jedra z izrazom jedrski spin (oznaka I). Podobno kot pri atomu je z njim povezan tudi jedrski magnetni moment.

Pri tem je e0 osnovni naboj, mp pa masa protona.

Komponenta magnetnega momenta v smeri zunanjega polja:

Izraz se je poenostavil z vpeljavo jedrskega magnetona:

Navor na magnetni moment[uredi | uredi kodo]

Na magnetni moment pm deluje v zunanjem magnetnem polju B navor M:

Navor poskuša obrniti magnetni moment v smer zunanjega magnetnega polja.

Magnetna potencialna energija[uredi | uredi kodo]

Vpelje se lahko tudi potencialno energijo magnetnega momenta v zunanjem magnetnem polju, ki je odvisna od orientacije magnetnega momenta glede na smer zunanjega magnetnega polja:

Razlika v energiji med obema skrajnima legama je torej enaka 2pmB.

Viri[uredi | uredi kodo]

  • Janez Strnad, Fizika, 2. del, Državna založba Slovenije, Ljubljana 1978, str. 364-5. (COBISS)
  • Janez Strnad, Fizika, 3. del, Državna založba Slovenije, Ljubljana 1981, str. 214-40. (COBISS)
  • Janez Strnad, Fizika, 4. del, Državna založba Slovenije, Ljubljana 1982, str. 118-23. (COBISS)