Парамагнетизм

Атоми парамагнетика мають ненульовий магнітний момент ще у відсутності магнітного поля. У відсутності поля моменти орієнтовані хаотично. У магнітному полі магнітні моменти атомі орієнтуються переважно у напрямку поля.

Розглянемо парамагнітний газ, взаємодія між атомами якого слаба.

Домішковий ізольований атом в постійному магнітному полі . Припустимо, що всі спіни електронної оболонки скомпенсовані. В магнітному полі швидкість електрона буде: а його кінетична енергія .

Приріст кінетичної енергії .

Просумувавши по всім електронам оболонки, отримаємо:

,

де - момент кількості руху електронної оболонки.

Враховуючи, що

,

.

Таку ж зміну енергії ми отримали б для магнітного диполя з магнітним моментом при внесенні його в магнітне поле (наприклад, у виток із струмом). Тому це справедливо і у випадку, коли обумовлено спінами.

Із формули видно, що , коли магнітний момент протилежний . Тому у статистичній рівновазі, коли дотримується умова , більше магнітних моментів буде орієнтовано по полю (парамагнетизм):

.

визначається внутрішньою будовою атома:

,

,

.

Тому магнітна сприйнятливість c парамагнітних газів повинна змінюватись .

У конденсованій речовині (парамагнетику) магнітне поле тільки підтримує, а не створює намагніченість. Намагніченість створюється і встановлюється в результаті зіткнень атомів між собою.

Рівня́ння Ма́ксвелла — це основні рівняння класичної електродинаміки, які описують електричне та магнітне поле, створене зарядами й струмами.