磁矩 编辑
磁矩是磁铁的一种物理性质。处于外磁场磁铁,会感受到力矩,促使其磁矩沿外磁场的磁场线方向排列。磁矩可以用向量表示。磁铁的磁矩方向是从磁铁的指南极指向指北极,磁矩的大小取决于磁铁的磁性与量值。不只是磁铁具有磁矩,载流回路电子分子行星等等,都具有磁矩。
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固氧、固态氧形成于正常大气压的54.36K以下。固态的氧气由于吸收红色光,像液氧一样,是浅蓝色透明物质。
氧分子因它在分子磁化上与晶体结构、电子排布、超导电性的关系而受到关注。氧分子是能承载磁矩的唯一的简单双原子分子。它被认为是“受自旋控制”的晶体,并因此展现出不寻常的磁性规律。在极高压下,固氧从热绝缘材料变成金属的形态;而在极低温下,它甚至能变成超导体。对固氧的结构研究始于19世纪20年代,目前,已确定六种明确的相态。
反质子是质子的反粒子,其质量及自旋与质子相同,但电荷及磁矩则与质子相反,带有与电子相同的负电荷。
易辛模型,是一个以物理学家恩斯特·伊辛为名的数学模型,用于描述物质的铁磁性。该模型中包含了可以用来描述单个原子磁矩的参数




σ

i




{\displaystyle \sigma _{i}}

,其值只能为+1或-1,分别代表自旋向上或向下,这些磁矩通常会按照某种规则排列,形成晶格,并且在模型中会引入特定基本交互作用的参数,使得相邻的自旋互相影响。虽然该模型相对于物理现实是一个相当简化的模型,但它却和铁磁性物质一样会产生相变。事实上,一个二维的方晶格易辛模型是已知最简单而会产生相变的物理系统。
固氧、固态氧形成于正常大气压的54.36K以下。固态的氧气由于吸收红色光,像液氧一样,是浅蓝色透明物质。
氧分子因它在分子磁化上与晶体结构、电子排布、超导电性的关系而受到关注。氧分子是能承载磁矩的唯一的简单双原子分子。它被认为是“受自旋控制”的晶体,并因此展现出不寻常的磁性规律。在极高压下,固氧从热绝缘材料变成金属的形态;而在极低温下,它甚至能变成超导体。对固氧的结构研究始于19世纪20年代,目前,已确定六种明确的相态。
塞曼效应,在原子物理学和化学中的光谱学里是指原子的光谱在外磁场中出现分裂的现象,是1896年由荷兰物理学家彼得·塞曼发现的,随后荷兰物理学家亨德里克·洛伦兹在理论上解释了谱线分裂成3条的原因。这种现象称为“塞曼效应”。进一步的研究发现,很多原子的光谱在磁场中的分裂情况非常复杂,称为反常塞曼效应。完整解释塞曼效应需要用到量子力学,电子的轨道磁矩和自旋磁矩耦合成总磁矩,并且空间取向是量子化的,磁场作用下的附加能量不同,引起能级分裂。在外磁场中,总自旋为零的原子表现出正常塞曼效应,总自旋不为零的原子表现出反常塞曼效应。塞曼效应是继1845年法拉第效应和1875年克尔效应之后发现的第三个磁场对光有影响的实例。塞曼效应证实了原子磁矩的空间量子化,为研究原子结构提供了重要途径,被认为是19世纪末20世纪初物理学最重要的发现之一。利用塞曼效应可以测量电子的荷质比。在天体物理中,塞曼效应可以用来测量天体的磁场。塞曼效应也在核磁共振频谱学、电子自旋共振频谱学、磁振造影以及穆斯堡尔谱学方面有重要的应用。
统计力学是一个以路德维希·波兹曼等人提出以最大熵理论为基础,借由配分函数将有大量组成成分系统中微观物理状态与宏观物理量统计规律 连结起来的科学。如气体分子系统中的压力、体积、温度。易辛模型中磁性物质系统的总磁矩、相变温度、和相变指数。
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施特恩-格拉赫实验是德国物理学家奥托·施特恩和瓦尔特·格拉赫为证实原子角动量量子化于1921年到1922年期间完成的一个著名实验。如图所示,施特恩-格拉赫实验设法令高温的银原子从高温炉中射出,经狭缝准直后形成一个原子射线束,而后银原子射线束通过一个不均匀的磁场区域,射线束在磁场作用下发生偏折,最后落在屏上。如果原子磁矩的方向是可以任意取向的,则屏上形成一片黑斑。而实验发现屏上形成了几条清晰的黑斑,表明银原子的磁矩只能取几个特定的方向,从而验证了原子角动量的投影是量子化的。施特恩-格拉赫实验是历史上第一次直接观察到原子磁矩取向量子化的实验。
磁共振是指具有磁矩的微观粒子体系在恒定外磁场中,磁矩相对于磁场方向只能取几种量子化的方位;若垂直于恒定磁场方向加一交变磁场,在适当条件下能改变磁矩的方位,使磁矩体系选择地吸收特定频率的交变磁场能量的现象。