Диамагнетизм и диамагнетики
Многочисленные опыты показывают, что магнитное поле взаимодействует со всеми без исключения веществами, изменяя не только их положение в пространстве, но и их физические свойства. Проявления этого взаимодействия бывают различными.
Возьмем мощный электромагнит с коническими полюсными наконечниками и разместим между ними маленький висмутовый шарик, уравновесив его на одном из плеч небольших весов (рис. 6.24).
При замыкании цепи питания обмоток электромагнита равновесие весов нарушится: шарик будет выталкиваться из магнитного поля.
Установим зажженную свечу так, чтобы ее пламя находилось между полюсами электромагнита. Замыкание цепи питания электромагнита приведет к тому, что пламя будет выталкиваться из магнитного поля (рис.
6.25).
Подобным образом будет вести себя и раствор нитрата серебра. Если его залить в U-образную трубку и одно из ее колен разместить между полюсами электромагнита, то при включении питания электромагнита уровень жидкости в этой трубке понизится: жидкость будет выталкиваться из магнитного поля (рис.
6.26).
Подобные явления в опытах наблюдал еще в XIX в. М. Фарадей, который назвал их диамагнитными, а вещества, с которыми происходят эти явления,— диамагнетиками.
Тщательные исследования показывают, что вследствие взаимодействия вещества и магнитного поля магнитная индукция BД в диамагнитных веществах меньше, чем магнитная индукция внешнего поля B0.
BД B0.
Такой эффект объясняется определенными изменениями, которые происходят в движении электронов в атомах при внесении вещества в магнитное поле, а потому диамагнитный эффект присущий всем без исключения веществам.
Уровень взаимодействия вещества и поля описывает физическая величина — магнитная проницаемость. Она равняется отношению магнитной индукции поля в веществе B к магнитной индукции «внешнего» поля B0.
μ = B / B0.
Магнитная проницаемость является безразмерной величиной. Для диамагнетиков магнитная проницаемость несколько меньше единицы
μД = BД / B0 1.
Таблица. Магнитная проницаемость некоторых диамагнетиков
Анализируя значения магнитной проницаемости, можно заметить, что значение магнитной проницаемости у диамагнетиков мало отличаются от единицы. Поэтому диамагнетизм большинстве случаев мы не замечаем.
В связи с этим вещества, названные в таблице (и подобные им), часто называют слабомагнитными.
