鐵礦石顆粒的磁化,就是顆粒在外磁場作用下,從不顯磁性轉(zhuǎn)變成具有一定磁性的現(xiàn)象,其根本原因是顆粒內(nèi)部的原子磁矩朝磁場方向排列的過程。
物質(zhì)磁性來源于原子磁性,原子磁性來源于原子磁矩。因?yàn)槿魏挝镔|(zhì)的磁性都是電子運(yùn)動產(chǎn)生的,這是一個比較復(fù)雜的問題,這里只作簡單的說明。物質(zhì)由原子、分子所組成的,原子是由帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子組成。電子繞原子核旋轉(zhuǎn)的同時(shí)還繞本身的軸線旋轉(zhuǎn),這種旋轉(zhuǎn)叫做電子自轉(zhuǎn)。無論電子環(huán)繞原子核旋轉(zhuǎn)還是自轉(zhuǎn),都和傳導(dǎo)電流(或運(yùn)動電荷)一樣,都要產(chǎn)生磁效應(yīng)“原子磁矩”。明顯看得出來,原子磁矩來源于原子核磁矩和電子磁矩,原子核的磁矩很少,可以忽略不計(jì),電子磁矩又可分為繞核旋轉(zhuǎn)的軌道磁矩和自旋磁矩。所以說原子的磁矩是電子軌道磁距與電子自旋磁矩的矢量之和。分子是由多個原子組成,各個原子磁矩的矢量相稱為分子磁效應(yīng),亦可稱其為“分子磁矩”,分子磁效應(yīng)可用一個等效圓電流來表示,叫做分子電流。
但是,現(xiàn)代物理學(xué)告訴我們,物質(zhì)的原子磁矩不是所有電子磁矩的矢量總和,而是在未充滿的那些次層中的電子磁矩的總和。研究這個問題比較復(fù)雜,這里不作時(shí)一步的討論。
物質(zhì)的分子磁矩或原子磁矩,在沒有外磁場作用時(shí),由于分子的熱運(yùn)動,物質(zhì)的分子磁矩在空間的取向是雜亂無章的,各分子的磁矩取向是雜亂無規(guī)則的,它們之間的磁性相互抵消,所以從整體來看,物質(zhì)對外不顯示出磁性。如果把它放在磁場中,這時(shí)物質(zhì)中的分子電流雖然仍受到熱運(yùn)動的影響,但在外磁場作用下會發(fā)生轉(zhuǎn)動,使分子電流磁場方向趨向外磁場方向平行排列,因而形成一個附加磁場,此時(shí)物質(zhì)對外顯示出磁性,這種在外磁場作用下,物體由不顯示磁性到顯示出磁性的物理現(xiàn)象,叫做物體磁體。
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