Kirish. Elektromagnitizm tabiati xaqida tassavurlarning rivojlanishi to’g’risida tarixiy ma’lumotlar

j=I/S=enV (1.) n-elekrtonlar soni, V-elektronlarning o’rtasha tezligi. U vaqtda elektronga magnit maydon tomonidan Lorents kuchi Fl=eVB, tomonlar orasida potentsiallar farqi hosil bo’lishi natijasida elektr maydon tomonidan F=eE plastinka ichida tokva magnit maydonga ko’ndalang holda kuchlar ta’sir etadi.

Bu kuchlar muvozanatga kelganda plastinkada potentsiallar farqi eE=eVB dan E=VB. U=Eh=VBh hosil bo’ladi.

Bunga tezlik ifodasini (1.) dan olib ko’ysak (2.) kelib chiqadi.

Bu ifodada maydon induktsiya vektori plastinka qalinligi o’tayotgan tok kuchi zichliklarini o’zgartirish mumkin.

Ammo olingan pllastinka uchun o’zgarmaydi. Bu kattalikga Holl koeffitsinti deyiladi. Bu holda (2.) quyidagicha yozamiz U=RxBhj (3.) . Holl koeffitsenti kompensatsiya metodi yordamida o’lchanadi. Buning uchun tekshirilayotgan pllastinka kompensator va galvvonometrdan iborat bo’lib, berk zanjir tuziladi( rasm**). Metallarda o;rganilgan kabi Holl koefitsentini aniqlash orqali yarim o’tkazgichlarda zaryad tashuvchilarning ham konsenratsiyalarini va ularning harakatchanligini aniqlash mumkin.

4. Elektonning zaryadini aniqlash. Elartonning solishtirma zaryadini ya’ni e/m ni o’lchashni 1- marta razryad trubkasi yordamida 1897 yilda tomson amalgam oshirgan. Elektron dastasiga ta’sir etayotgan magnit maydoni hosil qilinadi va uning natijasida yuzaga kelgan dasta izining siljishlarini electron trubkada o’lchab, Tomson, elektr maydonni ham hosil qildi va uning kattaligini va yonalishini shunday tanladiki, dasta ya’na qaytadan ekran markaziga tushadi.

Bu vaqtda elektr va magnit maydonlari elektonlar dastasiga bir vaqtda kattalik jihatdan bir hil biroq yo’nalish jihatdan qarama qarshi bo’lgan kuchlar bilan ta’sir etadi ya’ni eE=ev0B shart bajariladi. Elektronlarning solishtirma zaryadini aniqlash uchun magnit fokusirovka metodi qo’llaniladi. Faraz qilaylik: bir jinsli magnit maydonga ma’lum bir nuqtadan maydon yo’nalishiga nisbatan simmetrik holda ozgina bo’lsada yoyilibboruvchi miqdor jihatdan bir hil V tezlikka ega bo’lgan elektronlar dastasi kirib kelsin. Elektronlarning harakat yo’nalishi B ni yo’naliashi bilan uncha katta bo’lmagan α burchak hosil qilsin.

Bu holda elektronlar bir hil vaqt (1.) mobaynida to’la aylanish hosil qilib va maydon yo’nalishi bo’ylab l=VcosαT (2.) ga teng masofaga siljib, spiral tayektoriya bo’ylab harakatlanadi. α burchakning qiymati kichik bo’lganligi sababli har hil elektonlar uchun (2.) masofa amalda bir hil va VT (kichik burchaklar uchun cosα≈1) gat eng bo’ladi. Demak yoyilib boruvchi dasta elektronlar chiqqan nuqtadan (3.) masofada to’planadi.

BUSH o’z tajribasida quyidagi shartdan topilishi mumkin bolgan tezlikka ega bo’ldi:

Turli metodlar bilan olingan natijalar asosida topilgan electron solishtirma zaryadining eng aniq qiymati quyidagicha .

Jismlar magnit tabiatining hossalari. Diomagnit paromagnit va ferromagnit jismlar. Magnit sindiruvchanlik.

Jismlarning magnit maydoni.

Giromagnit nisbat.

Dio va paromagnitiklar.

Ferromagnitiklar.

Elektromagnit induktsiya hodisasi Faraday qonuni.

J ismlarning magnit maydoni. Ikkata bir hil A va S g’altaklarni olib ularni bir biridan bir oz siljigan holda gorizontal oo o’q bo’yicha jaylashtiramiz.

G’altaklar orasiga mahkamlangan vertical o’q atrofida harakatlana oladigan qilib magnit strelkasini joylashtiramiz. Butun qurilmani g’altaklar o’qiga nisdatan perpendikulyar joylashdigan qilib o’rnatamiz, so’ngra ikkala g’altakdan kattaligi bir hil lekin yo’nalishi qarama-qarshi bo’lgan tok o’tkazamiz Bu vaqtda .magnit maydoniga joylashtirilgan strelka harakatga kelmaydi, chunki. ikkala tokning hosil qilgan magnit maydoni bir hil /miqdorda va qarama-qarshi yo’nalgan bo’lgani uchun galtaklar orasidagi hajimda magnit induktsiya nolga teng bo’ladi. Ikkala g’altakdan o’tayotgan tok kuchini o’zgartirmagan holda birini ichiga temir sterjin kiritamiz. U holda marnit strelkasi o’z holatini o’zgartiradi. Temir sterjin g’altakning magnit maydonida magnitlanib qolishini kuzartamiz. Buni quyidagicha tushuntiriladi: magnit maydon faqatgina tok o’tganda hosil bo’lmasdan balki atom va molekulalar tarkibidagi zaryadli zarralarning harakatlanishi tufayli ham hosil bo’ladi. Elektronni o’z o’qi atrofida aylanishi spinni orbita bo’yicha yadro atrofida aylanishi esa orbital momentini berib, ichki magnit maydonni hosil qiladi. Chunki ularning harakati tufayli tok hosil bo’ladi. Bu tokni Amper molekulyat tok deb atagan. Demak, moddalarning magnitlanishi, yadro atrofida elektronning aylanma harakati natijasida, orbital momentiga (Rorb), ikkinchidan elektronni hususiy aylanma harakati yoki spinni mavjudligidan spin magnit momentiga (Rs) va atom yadrosining hususiy aylanma harakati yoki spini mavjutligi natijasida deb tassavur qilinadi. Elektron harakati tufayli hosil bo’luvchi tok i=eν bo’lib (ν-chastota) Rorb=eνS orbitalmagnit m omenti hosil qiladi. Bu erda S - orbita yuzasi Rasmda ko’rsatilganidek, electron soat sterelkasiga teskari yo’nalishda bo’lib, hosilbo’layotgan magnit momentining yo’nalishini parma qoidasiga binoan aniqlasak pastdan yuqoriga yo’nalgan bo’ladi. Orbita bo’yicha impuls momenti (l) esa l=mωr2=2mvS bu ham parmaqoidasiga asosan pastga qarab yo’nalgan bo’ladi. Demak,bu ikki vector o’zaro qarama-qarshi yo’nalgan bo’lar ekan. Agar magnit momentining impuls momentiga nisbatini olsak; hosil bo’ladi. Bu ifodaga giromagnit nisbat deyiladi. Manfiy ishora magnit momentlarning teskari bo’lishini ifodalasa,o’zi solishtirmazaryadni ifodalaydi.

A tom yoki molekulaning umumiy magnit momenti ular tarkibidagi elektronlarning orbital va spin magnit momentlarning yig’indisidan iborat. demak magnit maydonga joylashtirilgan barcha moddalar magnitlanish hususiyatiga ega bo’ladi, ya’ni magnitlanadi. Shuning uchun magnitni ma’lum darajada o’zgartiradi. Magnit maydonga ta’sir ko’rsatadigan bunday moddalarni magnitiklar deyiladi. Moddaning magnitlanishini harakterlovchi fizik kattaliklardan biri hajm birligidagi atom yoki molekulalarning magnit momenti orqali ifodalanuvchi magnitlanganlik vektoridir.

2.Diamagnitik va paramagnitiklar. Moddalarning magnit singdiruvchanlik koeffitsenti (μ) bir qatlam o’ralgan solenoid hosil qilayotgan magnit oqimi zichligidan magnitikning magnit oqimining o’rtacha zichligi necha marta katta ekanligini ko’rsatadi.

Magnit qabul qiluvchanlikka qarab magnitiklarniquyidagi guruhlarga bo’lish mumkin. Agar μ1 bo’lsa x=0 bo’lib,bunday moddalarning paramagnitiklar μ1 bo’lsa xo va B=f(μ) bo’lsa,bunday moddalarni ferramagnitiklar deyiladi.

Diamagnitiklardan qabul qiluvchanlikning manfiy bo’lishiga asosiy sabab magnitlanganlik vektorining magnitlovchi tashqi magnit maydon induktsiya vektoriga qarama-qarshi yo’nalishidadir

T ashqimagnitmaydon ta’sirida diamagnitni tashkil etuvchi dipollarning joylashishi teskari bo’ladi ya’ni bir jinsli magnit qutblari (dipol va tashqi maydondagi) ular o’zaro itarishish o’rniga o’zaro tortishadi.Tashqi magnit maydon ta’sirida electron harakati o’zgaradi. Bu vaqtda atomlarning magnit momentlari kichik bo’lgani uchun moddalarning diamagnitik xossalari kuchli bo’ladi. Deyarli barcha inert gazlar diamagnit hususiyatiga ega.

Diamagnitlarda tashqi maydon ta’sir etmaganda atomning magnitmomenti nol’ga teng bo’ladi.

Paramagnit jismlarga tashqi magnit maydon ta’sir etmaganda ham atomning magnit momenti noldan farqlidir. Modda tashqimagnit maydonga kiritilganda atomlarni maydon bo’yicha orintatsiyalash uchun juft kuchlar ta’sir etadi. Natijada modda ichida atomlarning tartibli joylashishi sodir bo’lib, magnitlanish nol’ga teng bo’ladi.

Magnitlanganlik vektori tashqimaydon induktsiya vektori yo’nalishida joylashadi. Paramagnitikva diamagnitiklarning magnitlanganlik vektorini tashqi magnit maydon kuchlanganligiga bog’liqligi quyidagi rasmda berilgan.

Agar koordinata sistemasining bir o’qiga paramagnitikning qabulchanligini, ikkinchi o’qiga 1/T qo’ysak to’g’ri chiziq hosil bo’ladi, ba’zi paromagnitiklar uchun bu chiziq koordinata boshidan o’tmaydi.

Chunki Kyuri aniqlagan qabulqiluvchanlikni qonuni o’rnida

Kyiri – Veys qonuni o’rinli bo’ladi. Bu qonundagi C – doimiylik, T – absalyut temperatura, Q – Kyuri nuqtasi, bu temperaturada moddalar o’zlarining magnit xususiyatini yo’qatadilar, n – atom konsentratsiyasi.

4. Ferromagnitiklar.

F erromagnitklar dya va parramagnitik moddalardan o’zlarining qabul qiluvchanlik va singdiruvchanlik koeffitsienitlari va ularning tashqi magnit maydonga bog’liqligi bilan farq qiladi. Shu kabi induktsiya magnitlanganlik vektorlari ham magnit maydon kuchlanganligiga bog’liq. Ferromagnitizmni elektronlarning spin momentlari hosil qiladigan Mganit maydon bo’lmagan holda magnitlanish, ya`ni spantan magnitlanish zxossasiga ega bo’lgan qattiq jismlar aferromagnitiklar deyiladi.

Boshlang’ich holatda magnit momenti nol bo’lgan Ferromagnitiknin/g magnitlangan vaktorini tashqi magnit maydonga bog’liqligi rasmda keltirilgan.

Ko’rinib turibdiki, magnitlanganlik magnit maydon ortishi bilan noldan boshlab tez osha boradi, ma`lum qiymatga

etgandan so’ng maydon kuchlanganligi ortsa ham u

o’zgarmaydi, ya`ni magnitlanganlik vektori turtinish holatiga etadi. Demak bu vaqtda maddolardagi magnit momenti va spin moment vektorlari deyarli to’la orientatsiyalangan bo’ladi.

M ganitlanganlik vektori to’yinganda ham magnit maydon kuchlanganligi hisobiga magnit maydon induktsiya vektori orta boradi