Поиск задач

Задачи на тему Магнитные свойства вещества


27 пример 1. Определить магнитную восприимчивость χ и молярную восприимчивость χm висмута, если удельная магнитная восприимчивость χуд=-1,3*10-9 м3/кг.

27 пример 2. Определим частоту ωL ларморовой прецессии электронной орбиты в атоме, находящемся в однородном магнитном поле (B=1 Тл).

27 пример 3. Молекула NO имеет магнитный момент MJ=1,8 μB. Определить удельную парамагнитную восприимчивость χуд газообразного оксида азота при нормальных условиях.

27.1 Определить намагниченность J тела при насыщении, если магнитный момент каждого атома равен магнетону Бора μB и концентрация атомов 6*1028 м-3.

27.2 Магнитная восприимчивость χ марганца равна 1,21*10-4. Вычислить намагниченность J, удельную намагниченность Jуд и молярную намагниченность Jm марганца в магнитном поле напряженностью H=100 кА/м. Плотность марганца считать известной.

27.3. Найти магнитную восприимчивость x AgBr, если его молярная восприимчивость xm=7,5*10-10 м3/моль.

27.4. Определить магнитную восприимчивость x и молярную магнитную восприимчивость χm платины, если удельная магнитная восприимчивость χуд=1,30*10-9 м3/кг.

27.5 Магнитная восприимчивость χ алюминия равна 2,1*10-5. Определить его удельную магнитную χуд и молярную χm восприимчивости.

27.6 Висмутовый шарик радиусом R=1 см помещен в однородное магнитное поле (B0=0,5 Тл). Определить магнитный момент pm, приобретенный шариком, если магнитная восприимчивость χ висмута равна-1,5*10-4.

27.7 Напряженность H магнитного поля в меди равна 1 МА/м. Определить намагниченность J меди и магнитную индукцию B, если известно, что удельная магнитная восприимчивость χуд=-1,1*10-9 м3/кг.

27.8 Определить частоту ωL ларморовой прецессии электронной орбиты в атоме, находящемся в магнитном поле Земли (B=50 мкТл).

27.9. Атом водорода находится в магнитном поле с индукцией В=1 Тл. Вычислить магнитный момент μ, обусловленный прецессией электронной орбиты. Принять, что среднее значение квадрата расстояния r2 электрона от ядра равно 2/3r21(r1-радиус первой боровской орбиты).

27.10. Молярная магнитная восприимчивость χm оксида хрома Cr5O3 равна 5,8*10-8 м3/моль. Определить магнитный момент μ молекулы Cl2O3 (в магнетонах Вора), если температура T=300 К.

27.11. Удельная парамагнитная восприимчивость худ трехоксида ванадия (V2O3) при t=17 °С равна 1.89*10-7 м3/кг. Определить магнитный момент μ (в магнетонах Бора), приходящийся на молекулу V2O3, если плотность ρ трехоксида ванадия равна 4,87*103 кг/м3.

27.12. Молекула кислорода имеет магнитный момент μм=2,8 μв (где μв-магнетон Бора). Определить намагниченность J газообразного кислорода при нормальных условиях в слабом магнитном поле (B0=10 мТл) и в очень сильном поле.

27.13. Определить, при каком наибольшем значении магнитной индукции B уже следует пользоваться не приближенным выражением функции Ланжевена L(a)~a/3, а точным, чтобы погрешность вычислений не превышала 1 %. Для расчетов принять магнитный момент молекул равным магнетону Бора. Температура T=300 К.

27.14. Определить наибольшее значение величины a, при котором погрешность, вызванная заменой точного выражения функции Ланжевена приближенным L (а)~а/3, не превышает 1 %.

27.15. Определить температуру T, при которой вероятность того, что данная молекула имеет отрицательную проекцию магнитного момента на направление внешнего магнитного поля, будет равна 10-3. Магнитный момент молекулы считать равным одному магнетону Бора, а магнитную индукцию B поля-равной 8 Тл.

27.16. Определить, во сколько раз число молекул, имеющих положительные проекции магнитного момента на направление вектора магнитной индукции внешнего поля (В=1 Тл), больше числа молекул, имеющих отрицательную проекцию, в двух случаях: 1) T1=300 К; 2) T2=1 К. Магнитный момент молекулы принять равным магнетону Бора.

27.17. При температуре T1=300 К и магнитной индукции B1=0,5 Тл была достигнута определенная намагниченность J парамагнетика. Определить магнитную индукцию B2, при которой сохранится та же намагниченность, если температуру повысить до T2=450 К.

27.18. Кусок стали внесли в магнитное поле напряженностью H=1600 А/м. Определить намагниченность J стали.

27.19. Прямоугольный ферромагнитный брусок объемом V=10 см3 приобрел в магнитном поле напряженностью H=800 А/м, магнитный момент pm=0,8 А*м2. Определить магнитную проницаемость μ ферромагнетика.

27.20. Вычислить среднее число n магнетонов Бора, приходящихся на один атом железа, если при насыщении намагниченность железа равна 1,84 МА/м.

27.21. На один атом железа в незаполненной 3 d-оболочке приходится четыре неспаренных электрона. Определить теоретическое значение намагниченности Jнас железа при насыщении.