Механика | Электростатика | Оптика | Колебания | Электромаг. поле | Физика | Материаловедение | Дифракция | Поляризация | Главную
Интерференция | Радиоактивность | Волны | Термодинамика | Электростатика | Ядерная физика | Строение атома | Математика

Задачник по физике Электромагнетизм

Удельным зарядом частицы называется отношение заряда к массе этой частицы. Удельный заряд можно определить, исследуя движение частицы в электрическом и магнитном полях. Такие исследования проводились в конце XIX века английским ученым Дж.Дж. Томсоном и привели к открытию электрона. При движении электрона в поперечных электрическом или магнитном полях возможно определение удельного заряда по отклонению его траектории от первоначального направления.

Молекула NO имеет магнитный момент Ml=1,8 μв. Определить удельную парамагнитную восприимчивость χуд газо­образного оксида азота при нормальных условиях.

Решение. По теории Ланжевена, магнитная восприимчи­вость парамагнитного вещества определяется выражением

, (1)

где μ0 — магнитная постоянная (μ0=4π*10-7 Гн/м); n — концент­рация молекул (число молекул в единице объема); MJ—магнит­ный момент атома; k постоянная Больцмана; Т — термодинами­ческая температура.

Удельная магнитная восприимчивость χуд связана с магнит­ной восприимчивостью χ соотношением

χуд=χ/ρ.

Заменив в этом выражении χ согласно (1), получим

.

Заметим, что концентрацию молекул и плотность газа можно вы­разить следующим образом:

n=NA/Vm и ρ=M/Vm

где NA постоянная Авогадро; М — молярная масса; Vm — мо­лярный объем.

Тогда n/p= NA/M и

.

Убедимся в том, что правая часть равенства дает единицу удельной магнитной восприимчивости (м3/кг):

.

Произведем вычисления (учтем, что 1 μв=9,27*Ю-24 А*м2 и M=30*10-3 кг/моль)

Лекции. Сборник задач с решениями по физике, математике