Magnetni moment
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
urediMajhna tuljava z N ovoji in presekom S ima magnetni moment enak:
Atomski magnetni moment
urediV kvantnomehanskem opisu atoma ustreza magnetnemu momentu operator vektorja magnetnega momenta μ;.
Glej: elektronski magnetni moment
Elektronski tirni magnetni moment
urediZa 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
urediPodoben 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 (množitelj g) se lahko enačbi za operatorja magnetnega momenta zapiše v podobni obliki:
Sklopitev spin-tir, efektivni magnetni moment
urediJedrski magnetni moment
urediPri 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
urediNa magnetni moment pm deluje v zunanjem magnetnem polju B navor M:
Navor poskuša obrniti magnetni moment v smer zunanjega magnetnega polja.
Magnetna potencialna energija
urediVpelje 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- 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)