Amaliy mashg`ulot №11 mavzu: Magnit maydon. Maddalarning magnit hossalari

IV. MASHGULOTNING MAZMUNI (REJA).

1. Magnit maydoni. Magnit maydon induksiyasi.

2. Magnit maydon kuchlanganligi.

3. Moddalarning magnit xossalari.

4. Zarrachalarning to’lqin xossalari. De – Broyl gipotezasi.
V. QISQACHA NAZARIY QISM.

Magnit maydoni deb materiyaning shunday ko’rinishiga aytiladi, u tufayli maydonga joylashtirilgan xarakatlanuvchi elektr zaryadlariga va magnit momentiga ega bo’lgan boshqa qismlarga kuch ta`sir etadi.

Tokli ramka olib uni magnit maydoniga joylashtiramiz, tokli ramkaga bir qator faktorlar ta`sir etadi, shu jumladan ramka orientatsiyalanishiga bog’lik bo’lgan kuch momenti ta`sir etadi. Uning maksimal qiymati.

M _max J*S P_m=J*S

Pm - tokli konturning magnit momenti.

M_max P_m

Magnit moment faqat tokli kontur xarakteristikasi bo’lmasdan, ko’pgina elementar zarrachalarning ham xarakteristikasi bo’lib, ularning magnit maydonidagi holini aniqlaydi.

B=Mmax/ Pm - magnit maydon induksiyasi.

Magnit maydoni grafik ravishda magnit induksiya chizig’i yordamida tasvirlanadi. Induksiya chiziqlari berk bo’lib, uning boshi ham oxiri ham yo’q. Bunday maydonlar uyurmali maydonlar deyiladi. Magnit induksiya chiziqlari berk bo’lgani uchun yopiq sirtdan o’tuvchi magnit oqim nolga teng¹.

Qandaydir A nuqtada tokli kontur tomonidan magnit maydon hosil qilingan bo’lsin. Agar butun fazoni nisbiy magnit singdiruvchanligi bo’lgan modda bilan to’ldirilgan bo’lsa, A nuqtaning magnit induksiyasi B₁ bo’ladi. Agar fazoni nisbiy magnit singdiruvchanligi bo’lgan boshqa modda bilan to’ldirilsa, A nuqtadagi magnit induksiya B₂ bo’ladi. Fazoni turli moddalar bilan to’ldirib B/ nisbat barcha hollarda bir xil bo’lishini ko’rish mumkin. Ushbu nisbatga magnit maydon kuchlanganligi deyiladi.

H=

M aydon kuchlanganligi muxit xossasiga bog’lik emas, u kontur bo’yicha oquvchi tok va tajriba geometriyasi, kontur shakli va uning A nuqtaga nisbatan joylanishi bilan aniqlanadi.

Aylana shaklidagi o’tkazgichda oquvchi tokka doiraviy tok deyiladi. Bunday tokka aylana bo’ylab xarakatlanuvchi elektr zaryadi mos keladi(1-rasm).

H= - diametri 1 m bo’lgan aylana bo’yicha 1 A 1-rasm

tok okib turganda doiraviy tok markazida hosil bo’ladigan kuchlanganlikdir.

Magnit maydon kuchlanganligi va muxitning nisbiy magnit singdiruvchanligini bilgan holda, magnit induksiyani topish mumkin.

B= _{0 ch}*H= _{0 CH}*I / ( 2r )

Moddani magnit maydoniga joylashtirsak moddani holati o’zgaradi hamda moddani o’zi ham magnit maydon manbai bo’lib qoladi. Shuning uchun barcha moddalarni magnitlar deb ataladi. Magnetiklar makraskopik farqlanishi ularning tuzilishiga bog’lik bo’lgani uchun elektron, yadro, atom va molekulalarning magnit xarakteristikalarini va ularni magnit maydonda o’zini qanday tutishni bilish katta axamiyatga ega.

Shartli ravishda elektron atom ichida r radiusli doiraviy orbita bo’ylab υ tezlik bilan yadro atrofida tekis aylanmoqda(2-rasm). Bunday xarakat doiraviy tokka o’xshash bo’lib, orbita magnit momenti bilan (P_orb) xarakterlanadi.

Biror ν chastota bilan aylanadigan elektron xarakatiga 2-rasm

mos tok kuchi. I=e*ν ν=υ/2πr I=eυ/2πr

Elektron impuls momentiga ham ega bo’ladi.

Lorb=me*υ*z

Zarracha magnit momentining uning impuls momentini nisbatan magnit mexanik nisbati deyiladi. Elektron uchun orbital magnit mexanik nisbatni yozamiz.

G_orb=

Yadrolar, atomlar va molekulalar ham magnit momentiga ega. Magnit maydoni magnit momentiga ega bo’lgan zarrachalarning orientatsiyasiga ta`sir qiladi, natijada modda magnitlanadi. Moddaning magnitlanishi darajasi magnitlanganlik vektori bilan xarakterlanadi.

Magnetiklar uchta sinfga bo’linadi: a) paramagnetiklar, b) diamagnetiklar,

v ) ferromagnetiklar.

Magnit maydoni yo‘qligida bu momentlar xaotik joylashadi va magnitlanganlik nolga teng bo‘ladi. Paramagnit jism magnit maydoniga joylashtirilganda molekulalarning magnit momenti B-yo‘nalishi bo‘yicha ko‘proq orientatsiyalanadi, buning natijasida J≠0 (3- rasm). 3-rasm

Agar paramagnetikdan yasalgan sterjen vakuumda bir jinsli magnit maydonida osib qo‘yilsa, muvozanat holatda u magnit induktsiya chiziqlari bo‘ylab joylashadi

Ularning nisbiy magnit sindiruvchanligi ( >1) bo’ladi. Alyuminiy, kislorod, molibden va xokazo paramagnetidir.

Diamagnetizm barcha moddalarga mansubdir. Maydonga kiritsak, ularning magnetlanganlik vektori magnit induksiyasiga qarama-qarshi yo’nalishda joylashadi va uning qiymati induksiya ortgan sari ortib boradi. Diamagnetiknnig nisbiy magnit singdiruvchanligi birdan kichik . Azot, vodorod, mis, suv va boshqalar diamagnetlardir.

Agar diamagnetikdan yasalgan sterjen vakuumda bir jinsli magnit maydonida osib qo‘yilsa, muvozanat holda u magnit induktsiya chiziqlariga perpendikulyar ravishda joylashadi .

Vakuumda bir jinsli magnit maydonida diamagnetik zarrachalar “maydondan itarilib chiqariladi”.

Ferromagnetik moddalarning nisbiy magnit singdiruvchanligi >>1 bo’ladi. Temir, nikel kobalt va boshqalar ferromagnetik moddalar, ularning xossalari ma`lum xaroratdan past xaroratda saqlanadi, bu xaroratga Kyuri nuxtasi deyiladi.

Magnit maydonida ferromagnit jismlarga va doimiy magnitga ta`sir etuvchi mexanik kuchlardan tabobatda foydalaniladi. Masalan, bolalarni ko’krak qafasini to’g’irlashda, yo’g’on ichak teshigidan oqib chiqadigan tashqi sun`iy moddalarni bartaraf qilish uchun magnit tiqinlar, ferromagnit chang va qipiqlarni ko’zdan chiqarib tashlashda va xokazo.

Organizmda ham magnetiklar mavjud, lekin ferromagnit zarrachalar yo’q. Organizmda hosil bo’ladigan biotoklar kuchsiz magnit maydonining manbaidir. Shu maydonning magnit induksiyasini o’lchash mumkin. Masalan, yurakning magnit maydon induksiyasining vaqtga bo’likligini yurak biotoklarining qayd qilish asosida diagnostika metodi – magnitokardiografiya yaratildi. Magnit maydoni biologik sistemalarga ta`sir ko’rsatadi, bu ta`sirni biofizikaning magnitobiologiya bo’limi o’rganadi.

Bir jinsli bo’lmagan magnit maydonda drozofillarning o’lishi, hayvon va o’simliklarda morfologik o’zgarishlar ro’y berishi o’simliklarning orientatsiyalanishi, magnit maydonning nerv sistemasiga va qon xarakteristikalariga ta`siri to’g’risida ma`lumotlar bor.

VI. NAZORAT UCHUN SAVOLLAR.

1. Magnit maydoni deb nimaga aytiladi.

2. Magnit maydonining xarakteristikalari. Maydon induksiyasi va

kuchlanganligi.

3. Moddalarning magnit xossalaridan tibbiyotda foydalanish.

4. Moddalarning magnit xossasi.

5. Organizm to’qimalarining magnit xossalari.