第0.2章 射线大型感应机
物体在磁体或电流的作用下会显现磁性，这种现象叫做磁化。
磁化的方法很简单，在物体上绕上绝缘导线，通入直流电，经过一段时间后取下即可。
原理是磁性材料里面分成很多微小的区域，每一个微小区域就叫一个磁畴，每一个磁畴都有自己的磁矩，即一个微小的磁场。
一般情况下，各个磁畴的磁矩方向不同，磁场互相抵消，所以整个材料对外就不显磁性。
而当各个磁畴的方向趋于一致时，整块材料对外就显示出磁性。
所以所谓的磁化，就是要让磁性材料中磁畴的磁矩方向变得一致。
当对外不显磁性的材料被放进另一个强磁场中时，就会被磁化。
但是，不是所有材料都可以磁化的，只有少数金属及金属化合物可以被磁化。
在金属学上，这里又引出了『磁性材料』这一概念。
能对磁场作出某种方式反应的材料，便被称为磁性材料。
根据任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化，只是磁化的程度不同这一定律。
于是根据物质在外磁场中表现出的特性，物质便可以分为五类:顺磁性物质，抗磁性物质，铁磁性物质，亚铁磁性物质，反磁性物质。
又根据分子电流假说，物质在磁场中应该表现出大体相似的特性，但在此告诉大家，物质在外磁场中的特性差别很大。
这反映了分子电流假说的局限性。
分子电流假说:
为了解释永磁和磁化现象，安培提出了分子电流假说。
安培认为，任何物质的分子中都存在着环形电流，称为分子电流，而分子电流相当一个基元磁体。
当物质在宏观上不存在磁性时，这些分子电流做的取向是无规则的，它们对外界所产生的磁效应互相抵消，故使整个物体不显磁性。
在外磁场作用下，等效于基元磁体的各个分子电流，将倾向于沿外磁场方向取向，而使物体显示磁性。
......
实际上，各种物质的微观结构是有差异的，这种物质结构的差异性，才是物质磁性差异的原因。
实际上大多数材料是抗磁性或顺磁性的，它们对外磁场反应较弱。
1，顺磁性物质。
顺磁性物质的主要特征是，不论外加磁场是否存在，原子内部会存在永久磁矩。但在无外加磁场时，由于顺磁物质的原子，在做无规则的热振动。
宏观看来，顺磁性物质没有磁性。
在外加磁场作用下，每个原子磁矩又比较规则地取向，物质会显示极弱的磁性。磁化强度与外磁场方向一致，为正，而且严格地与外磁场H成正比。
顺磁性物质的磁性除了与H有关外，还依赖于温度。
其磁化率H与绝对温度T成反比，公式中，C称为居里常数，取决于顺磁物质的磁化强度和磁矩大小。
顺磁性物质的磁化率一般也很小，室温下H约为10^-5。
一般含有奇数个电子的原子或分子，电子未填满壳层的原子或离子，如过渡元素、稀土元素、钢系元素，还有铝铂等金属，都属于顺磁物质。
......
顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质，把铁磁性物质和亚铁磁性物质称为强磁性物质，通常所说的磁性材料即指强磁性物质。
磁性材料按磁化后去磁的难易，可分为软磁性材料和硬磁性材料。
磁化后容易去掉磁性的物质，叫软磁性材料，不容易去磁的物质，叫做硬磁性材料。
一般来讲软磁性材料剩磁较小，硬磁性材料剩磁较大
2，抗磁性物质。
当磁化强度M为负时，固体表现为抗磁性。
铋、铜、银、金等金属具有这种性质。
在外磁场中，这类磁化了的介质内部的磁感应强度，会小于真空中的磁感应强度M。
抗磁性物质的原子的磁矩应为零，即不存在永久磁矩。
当抗磁性物质放入外磁场中，外磁场会使电子轨道改变，感生一个与外磁场方向相反的磁矩，表现为抗磁性。
所以抗磁性的来源，是原子中电子轨道状态的变化。
抗磁性物质的抗磁性一般很微弱，磁化率H一般约为-10^-5，为负值。
铁磁性物质和亚铁磁性物质是强磁性物质
铁磁性材物质一般是铁，钴，镍元素及其合金，稀土元素及其合金，以及一些锰的化合物。
3，铁磁性物质
对诸如铁，钴，镍等物质，在室温下磁化率可达10^-3数量级，称这类物质的磁性为铁磁性。
铁磁性物质即使在较弱的磁场内，也可得到极高的磁化强度，其磁化率为正值。
但当外场增大时，由于磁化强度迅速达到饱和，其H会变小。
铁磁性物质具有很强的磁性，主要起因于它们具有很强的内部交换场。
铁磁物质的交换能为正值，而且较大，使得相邻原子的磁矩平行取向相应于稳定状态，在物质内部会形成许多小区域——————磁畴。
每个磁畴大约有1015个原子。
这些原子的磁矩沿同一方向排列，假设晶体内部存在很强的称为“分子场”的内场。
“分子场”足以使每个磁畴自动磁化达饱和状态。
这种自生的磁化强度，便叫自发磁化强度。
而由于它的存在，铁磁物质能在弱磁场下强列地磁化。因此自发磁化是铁磁物质的基本特征，也是铁磁物质和顺磁物质的区别所在。
铁磁体的铁磁性只在某一温度以下才表现出来，超过这一温度，由于物质内部热骚动，而破坏电子自旋磁矩的平行取向，因而自发磁化强度变为0，铁磁性消失。
这一温度称为居里点。
在居里点以上，材料表现为强顺磁性，其磁化率与温度的关系服从居里——外斯定律，
4，反铁磁性物质。
反铁磁性是指由于电子自旋反向平行排列。
在同一子晶格中有自发磁化强度，电子磁矩是同向排列的。
在不同子晶格中，电子磁矩反向排列。
......
未完待续，标记zlzb-A.a1。
磁化的方法很简单，在物体上绕上绝缘导线，通入直流电，经过一段时间后取下即可。
原理是磁性材料里面分成很多微小的区域，每一个微小区域就叫一个磁畴，每一个磁畴都有自己的磁矩，即一个微小的磁场。
一般情况下，各个磁畴的磁矩方向不同，磁场互相抵消，所以整个材料对外就不显磁性。
而当各个磁畴的方向趋于一致时，整块材料对外就显示出磁性。
所以所谓的磁化，就是要让磁性材料中磁畴的磁矩方向变得一致。
当对外不显磁性的材料被放进另一个强磁场中时，就会被磁化。
但是，不是所有材料都可以磁化的，只有少数金属及金属化合物可以被磁化。
在金属学上，这里又引出了『磁性材料』这一概念。
能对磁场作出某种方式反应的材料，便被称为磁性材料。
根据任何物质在外磁场中都能够或多或少地被磁化，只是磁化的程度不同这一定律。
于是根据物质在外磁场中表现出的特性，物质便可以分为五类:顺磁性物质，抗磁性物质，铁磁性物质，亚铁磁性物质，反磁性物质。
又根据分子电流假说，物质在磁场中应该表现出大体相似的特性，但在此告诉大家，物质在外磁场中的特性差别很大。
这反映了分子电流假说的局限性。
分子电流假说:
为了解释永磁和磁化现象，安培提出了分子电流假说。
安培认为，任何物质的分子中都存在着环形电流，称为分子电流，而分子电流相当一个基元磁体。
当物质在宏观上不存在磁性时，这些分子电流做的取向是无规则的，它们对外界所产生的磁效应互相抵消，故使整个物体不显磁性。
在外磁场作用下，等效于基元磁体的各个分子电流，将倾向于沿外磁场方向取向，而使物体显示磁性。
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实际上，各种物质的微观结构是有差异的，这种物质结构的差异性，才是物质磁性差异的原因。
实际上大多数材料是抗磁性或顺磁性的，它们对外磁场反应较弱。
1，顺磁性物质。
顺磁性物质的主要特征是，不论外加磁场是否存在，原子内部会存在永久磁矩。但在无外加磁场时，由于顺磁物质的原子，在做无规则的热振动。
宏观看来，顺磁性物质没有磁性。
在外加磁场作用下，每个原子磁矩又比较规则地取向，物质会显示极弱的磁性。磁化强度与外磁场方向一致，为正，而且严格地与外磁场H成正比。
顺磁性物质的磁性除了与H有关外，还依赖于温度。
其磁化率H与绝对温度T成反比，公式中，C称为居里常数，取决于顺磁物质的磁化强度和磁矩大小。
顺磁性物质的磁化率一般也很小，室温下H约为10^-5。
一般含有奇数个电子的原子或分子，电子未填满壳层的原子或离子，如过渡元素、稀土元素、钢系元素，还有铝铂等金属，都属于顺磁物质。
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顺磁性物质和抗磁性物质称为弱磁性物质，把铁磁性物质和亚铁磁性物质称为强磁性物质，通常所说的磁性材料即指强磁性物质。
磁性材料按磁化后去磁的难易，可分为软磁性材料和硬磁性材料。
磁化后容易去掉磁性的物质，叫软磁性材料，不容易去磁的物质，叫做硬磁性材料。
一般来讲软磁性材料剩磁较小，硬磁性材料剩磁较大
2，抗磁性物质。
当磁化强度M为负时，固体表现为抗磁性。
铋、铜、银、金等金属具有这种性质。
在外磁场中，这类磁化了的介质内部的磁感应强度，会小于真空中的磁感应强度M。
抗磁性物质的原子的磁矩应为零，即不存在永久磁矩。
当抗磁性物质放入外磁场中，外磁场会使电子轨道改变，感生一个与外磁场方向相反的磁矩，表现为抗磁性。
所以抗磁性的来源，是原子中电子轨道状态的变化。
抗磁性物质的抗磁性一般很微弱，磁化率H一般约为-10^-5，为负值。
铁磁性物质和亚铁磁性物质是强磁性物质
铁磁性材物质一般是铁，钴，镍元素及其合金，稀土元素及其合金，以及一些锰的化合物。
3，铁磁性物质
对诸如铁，钴，镍等物质，在室温下磁化率可达10^-3数量级，称这类物质的磁性为铁磁性。
铁磁性物质即使在较弱的磁场内，也可得到极高的磁化强度，其磁化率为正值。
但当外场增大时，由于磁化强度迅速达到饱和，其H会变小。
铁磁性物质具有很强的磁性，主要起因于它们具有很强的内部交换场。
铁磁物质的交换能为正值，而且较大，使得相邻原子的磁矩平行取向相应于稳定状态，在物质内部会形成许多小区域——————磁畴。
每个磁畴大约有1015个原子。
这些原子的磁矩沿同一方向排列，假设晶体内部存在很强的称为“分子场”的内场。
“分子场”足以使每个磁畴自动磁化达饱和状态。
这种自生的磁化强度，便叫自发磁化强度。
而由于它的存在，铁磁物质能在弱磁场下强列地磁化。因此自发磁化是铁磁物质的基本特征，也是铁磁物质和顺磁物质的区别所在。
铁磁体的铁磁性只在某一温度以下才表现出来，超过这一温度，由于物质内部热骚动，而破坏电子自旋磁矩的平行取向，因而自发磁化强度变为0，铁磁性消失。
这一温度称为居里点。
在居里点以上，材料表现为强顺磁性，其磁化率与温度的关系服从居里——外斯定律，
4，反铁磁性物质。
反铁磁性是指由于电子自旋反向平行排列。
在同一子晶格中有自发磁化强度，电子磁矩是同向排列的。
在不同子晶格中，电子磁矩反向排列。
......
未完待续，标记zlzb-A.a1。
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