1、第九章 介質(zhì)中的磁場(chǎng),磁介質(zhì)：能夠影響磁場(chǎng)的物質(zhì)。,物質(zhì)的磁化： 在外磁場(chǎng)作用下磁介質(zhì)出現(xiàn)磁性或磁性發(fā)生變化的現(xiàn)象稱(chēng)磁化。,磁介質(zhì)被磁化后，會(huì)產(chǎn)生附加磁場(chǎng)，從而改變?cè)瓉?lái)空間磁場(chǎng)的分布。,9-1 磁介質(zhì)的磁化,真空中的磁場(chǎng),介質(zhì)磁化后的附加磁場(chǎng),介質(zhì)中的磁場(chǎng),在介質(zhì)均勻充滿(mǎn)磁場(chǎng)的情況下,一、磁介質(zhì)的分類(lèi),鐵磁質(zhì),磁介質(zhì)分類(lèi),抗磁質(zhì),抗磁質(zhì)：磁介質(zhì)在磁化過(guò)程中，磁介質(zhì)所產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)方向相反。,鐵磁質(zhì)：在外磁場(chǎng)的作用下能產(chǎn)生很強(qiáng)的附加磁場(chǎng)。,順磁質(zhì)：磁介質(zhì)在磁化過(guò)程中，磁介質(zhì)所產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)方向相同。,分子電流：把分子或原子看作一個(gè)整體，分子或原子中各個(gè)電子對(duì)外界所產(chǎn)生磁效應(yīng)的總和

2、，可用一個(gè)等效的圓電流表示，統(tǒng)稱(chēng)為分子電流。,二、介質(zhì)磁化的微觀機(jī)制,分子磁矩: 把分子所具有的磁矩統(tǒng)稱(chēng)為分子磁矩，用符號(hào) 表示。,1順磁質(zhì)：分子的固有磁矩不為零。即：無(wú)外磁場(chǎng)時(shí)，,由于熱運(yùn)動(dòng)，分子固磁矩排列混亂，在V體積內(nèi)，分子的固有磁矩矢量和為零， ，對(duì)外不顯出磁性。,有磁場(chǎng)時(shí)，分子固有磁矩沿著外磁場(chǎng)方向排列，在宏觀上的任意體積內(nèi),分子的固有磁矩矢量之和不為零，對(duì)外顯出磁性。,當(dāng)外磁場(chǎng)越強(qiáng)、分子固磁矩排列越整齊、所產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)越強(qiáng)。,2 電子的進(jìn)動(dòng),處于外磁場(chǎng)中的分子，電子軌道運(yùn)動(dòng)受力矩,在力矩作用下，電子的角動(dòng)量繞外磁場(chǎng)方向進(jìn)動(dòng)。,由于進(jìn)動(dòng)，電子產(chǎn)生了附加磁矩.,不管電子軌道運(yùn)動(dòng)方向如

3、何，附加磁矩總與外磁場(chǎng)方向相反。,對(duì)自旋磁矩，外磁場(chǎng)也有同樣作用。,電子的進(jìn)動(dòng),3 抗磁質(zhì),在外磁場(chǎng)的作用下，電子的角動(dòng)量繞外磁場(chǎng)方向進(jìn)動(dòng)。,由于電子進(jìn)動(dòng)，產(chǎn)生與外磁場(chǎng)方向相反的附加磁矩附加磁矩產(chǎn)生的附加磁場(chǎng)和外磁場(chǎng)相反。所以抗磁質(zhì)磁化結(jié)果使介質(zhì)內(nèi)部的磁場(chǎng)削弱。,采用磁化強(qiáng)度來(lái)定量描述磁介質(zhì)在外場(chǎng)中的磁化行為。,不論順磁質(zhì)還是抗磁質(zhì)，在外磁場(chǎng)中的磁化微觀機(jī)制不同，但宏觀上有共同之處。,三、磁化強(qiáng)度與磁化電流,在磁介質(zhì)內(nèi)取一小體積V,有外磁場(chǎng)時(shí),單位體積內(nèi)分子磁矩的矢量和。,沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí),1.磁化強(qiáng)度,2.磁化電流,對(duì)于各向同性的均勻介質(zhì)，介質(zhì)內(nèi)部各分子電流相互抵消，而在介質(zhì)表面，各分子電流相互疊加，在磁化圓柱的表面出現(xiàn)一層電流，好象一個(gè)載流螺線管，稱(chēng)為磁化面電流。,設(shè)介質(zhì)表面沿軸線方向單位長(zhǎng)度上的磁化電流為 （面磁化電流密度），則長(zhǎng)為l 的一段介質(zhì)上的磁化電流強(qiáng)度IS為,取一長(zhǎng)方形閉合回路ABCD，AB邊在磁介質(zhì)內(nèi)部，平行與柱體軸線，長(zhǎng)度