Verbum

НАМАГНІ́ЧВАННЕ,

нарастанне намагнічанасці або магнітнай індукцыі магнетыка пры павелічэнні напружанасці знешняга магн. поля. У дыямагнетыках Н. заключаецца ва ўзнікненні мікраскапічных індукцыйных токаў, якія ствараюць намагнічанасць, накіраваную супраць знешняга магн. поля. У парамагнетыках пры Н. адбываецца арыентацыя магн. момантаў атамаў ці іонаў у напрамку поля. У ферамагнетыках Н. складаецца з абарачальнага ці неабарачальнага зруху межаў магн. даменаў, пераарыентацыі іх магн. момантаў у напрамку прыкладзенага поля і парапрацэсу.

Крывая залежнасці намагнічанасці J ад напружанасці H знешняга магн. поля J(H) пры манатонным і павольным нарастанні поля з стану поўнага размагнічвання (J=0) наз. крывой першага Н. ці асн. крывой. На ёй вылучаюць 3 участкі. Першы апісваецца Рэлея законам намагнічвання і змяненні J на гэтым участку ў асноўным абарачальныя. Другі — характарызуецца хуткім неабарачальным ростам J (мае месца магнітны гістэрэзіс). Трэці ўчастак — вобласць магнітнага насычэння. Працэс Н. характарызуецца таксама крывымі цыклічнага перамагнічвання, камутацыйнымі крывымі і інш Па крывых Н. вызначаюць тэхн. характарыстыкі магн. матэрыялаў (намагнічанасць астаткавую, каэрцытыўную сілу, магнітную пранікальнасць і інш.), якія выкарыстоўваюцца пры разліку магнітных ланцугоў.

Р.​М.​Шахлевіч.

т. 11, с. 135

РАДЫЁСПЕКТРАСКАПІ́Я,

раздзел спектраскапіі, які вывучае спектры паглынання рэчывам радыёхваль высокачастотнага дыяпазону. Паглынанне абумоўлена квантавымі пераходамі магн. момантаў электронаў (гл. Электронны парамагнітны рэзананс) і ядзер (гл. Ядзерны магнітны рэзананс) атамаў рэчыва, эл. квадрупольных момантаў ядзер (гл. Ядзерны квадрупольны рэзананс) ці вярчальных момантаў малекул у газах (гл. Вярчальныя спектры).

Пачаткам развіцця Р. з’явілася стварэнне ў 1940-я г. тэхн. сродкаў генерацыі і метадаў выкарыстання радыёхваль дэцы-, санты- і міліметровага дыяпазонаў, а таксама адкрыццё заканамернасцей іх паглынання рэчывам. Выкарыстоўваюць у фізіцы, хіміі, біялогіі, тэхніцы для даследавання ўнутр. структуры і атамна-малекулярнай дынамікі цвёрдых цел, вадкасцей і газаў, кінетыкі і механізму хім. і біяхім. рэакцый, вызначэння структуры і канфігурацыі малекул, структуры прымесей і дэфектаў, вымярэння магн. палёў, т-ры, ціску, для неразбуральнага кантролю матэрыялаў і вырабаў, а таксама ў медыцыне для атрымання дыягнастычных здымкаў унутр. органаў (гл. Тамаграфія).

На Беларусі метады Р. развіваюцца і выкарыстоўваюцца пры навук. даследаваннях у Ін-це малекулярнай і атамнай фізікі Нац. АН, БДУ і інш.

Літ.:

Таунс Ч., Шавлов А. Радиоспектроскопия: Пер. с англ. М., 1959;

Абрагам А. Ядерный магнетизм: Пер. с англ. М., 1963;

Физические основы квантовой радиофизики. Л., 1985.

П.​А.​Апанасевіч.

т. 13, с. 235

ДЫЯМАГНЕТЫ́ЗМ (ад дыя... + магнетызм),

уласцівасць рэчыва намагнічвацца насустрач знешняму магн. полю; адзін з відаў магнетызму. Уласцівы ўсім рэчывам; вызначае паводзіны для дыямагнетыкаў у магн. полі: неаднароднае поле выштурхоўвае іх у бок з меншай напружанасцю, у аднародным полі прадаўгаваты ўзор арыентуецца ўпоперак да сілавых ліній поля. У найб. ступені выяўляецца для звышправаднікоў.

Простая тэорыя Д. газу неўзаемадзейных атамаў створана П.Ланжэвэнам і заснавана на вылічэнні магн. моманту, які ўзнікае ў выніку Лармара прэцэсіі электронаў на атамных арбітах. Пры ўнясенні цела ў магн. поле ў электроннай абалонцы кожнага яго атама ўзнікаюць індуцыраваныя кругавыя токі, якія ствараюць магнітны момант, накіраваны ў адпаведнасці з Ленца правілам процілегла знешняму полю (незалежна ад таго, ці меў атам уласны магн. момант ці не і як ён быў накіраваны). Электроны праводнасці металаў і паўправаднікоў пачынаюць рухацца па спіральных квантаваных арбітах, што таксама выклікае Д. (гл. Ландау дыямагнетызм). Індуцыраваны магн. момант прапарцыянальны напружанасці знешняга магн поля і не залежыць ад т-ры ўзору (акрамя металаў і паўправаднікоў пры нізкіх т-рах, дзе назіраецца перыяд. змяненне магнітнай успрыімлівасці пры павольным павелічэнні напружанасці магн. поля — эфект Дэ Хааза — ван Альфена). Найб. значэнне магн. успрыімлівасці маюць звышправаднікі, унутр якіх магн. поле не трапляе; іх Д. абумоўлены макраскапічнымі паверхневымі токамі.

т. 6, с. 312

МАГНЕТАХІ́МІЯ,

раздзел фізічнай хіміі, які вывучае залежнасць паміж магн. ўласцівасцямі рэчываў і іх будовай.

Асн. ўласцівасць, якая вымяраецца ў М. — магнітная ўспрыімлівасць. Звычайна яе вызначаюць па змене вагі ўзору рэчыва ў магн. полі, пры гэтым карыстаюцца метадамі, прапанаванымі англ. вучоным М.​Фарадэем і швейц. хімікам Ф.​Гюі. Для дыямагнітных рэчываў, пераважна арган. злучэнняў, элементы будовы малекул выводзяцца, зыходзячы з адытыўнай схемы франц. фізікахіміка П.​Паскаля (1910), згодна з якой малекулярная магн. ўспрыімлівасць роўная суме ўспрыімлівасцей асобных атамаў, што ўваходзяць у састаў малекулы, з папраўкай на характар хім. сувязі паміж імі. Пры даследаванні парамагн. рэчываў (напр., комплексаў пераходных металаў, атамных кластараў) супастаўляюць эксперым. і тэарэт. значэнні магнітных момантаў ці аналізуюць іх залежнасць ад т-ры, што дазваляе меркаваць аб ступені акіслення металу, прыродзе ўзаемадзеянняў унутры комплексу і комплексу з часціцамі, якія яго акружаюць, аб прасторавай структуры і сіметрыі крышт. поля, наяўнасці фера- і антыферамагн. узаемадзеянняў у шмат’ядз. утварэннях. У М. класічныя метады даследаванняў спалучаюцца з магнітарэзананснымі метадамі (гл. Электронны парамагнітны рэзананс, Ядзерны магнітны рэзананс). Новы кірунак у М. — вывучэнне непасрэднага ўплыву магн. поля на хім. раўнавагу, кінетыку і механізм хім, рэакцый. Метады М. выкарыстоўваюцца ў аналіт. практыцы, напр., для выяўлення прымесей ферамагн. рэчываў у колькасцях, недаступных для вызначэння інш. метадамі.

Літ.:

Калинников В.Т. Ракитин Ю.В. Введение в магнетохимию. М., 1980;

Карлин Р.Л. Магнетохимия: Пер. с англ. М., 1989.

В.​Н.​Макатун.

т. 9, с. 476

МАГНІ́ТНАЕ ПО́ЛЕ,

адна з форм існавання электрамагнітнага поля, якая выяўляецца ў сілавым уздзеянні на рухомыя эл. зарады (эл. токі) і магніты. Асн. характарыстыкі М.п. — магнітная індукцыя і напружанасць магнітнага поля. Паводле Максвела ўраўненняў крыніцамі М.п. могуць быць эл. токі, целы з ненулявым магнітным момантам і пераменныя эл. палі.

Адсутнасць у прыродзе адасобленых магн. полюсаў (гл. Манаполь магнітны) прыводзіць да таго, што М.п. саленаідальнае (лініі поля заўсёды замкнёныя) у адрозненне ад электрастатычнага поля, якое з’яўляецца патэнцыяльным (лініі поля бяруць пачатак на дадатных эл. зарадах). Пры вывучэнні ўласцівасцей М.п. пробным элементам (індыкатарам поля) служыць магн. дыполь — замкнёны плоскі контур з эл. токам або пастаянны магніт невялікіх памераў, што дае магчымасць вызначыць напрамак вектара магнітнай індукцыі ў кожным пункце поля. М.п., створанае правадніком адвольнай формы з эл. токам, вызначаецца паводле Біо—Савара закону. Наяўнасць М.п. ў касм. аб’ектаў (Сонца, зорак, некат. планет, міжпланетнай прасторы) прыводзіць да спецыфічных геамагн. і астрафіз. з’яў (напр., магнітныя буры, сінхратроннае выпрамяненне, сонечны вецер), а наяўнасць уласнага магн. моманту ў элементарных часціц — да праяўлення магн. уласцівасцей рэчыва (напр., дыямагнетызм, парамагнетызм, ферамагнетызм). Напружанасць М.п. міжпланетнай прасторы 10​⁻³—10​⁻⁴ А/м, Зямлі ~40 А/м, зорак да 10​⁹—10​¹⁰ А/м; звышправодныя саленоіды могуць ствараць М.п. напружанасцю да 10​⁶ А/м. М.п. выкарыстоўваецца ў паскаральніках зараджаных часціц, для ўтрымання гарачай плазмы ва ўстаноўках кіравальнага тэрмаядз. сінтэзу, ва ўсіх канструкцыях і прыстасаваннях электра- і радыётэхнікі, выліч. тэхнікі і электронікі.

А.​І.​Болсун.

т. 9, с. 480

ГІСТЭРЭ́ЗІС (ад грэч. hystēresis адставанне),

неадназначная залежнасць фіз. велічыні, якая апісвае стан або ўласцівасці цела, ад велічыні, што характарызуе знешнія ўздзеянні. Абумоўлены неабарачальнымі зменамі ў целе, якія выяўляюцца пад уплывам знешніх фактараў, у выніку чаго цела пасля спынення ўплыву на яго характарызуецца астаткавымі ўласцівасцямі (астаткавай намагнічанасцю, электрызацыяй, дэфармацыяй і інш.) і адпаведна гэтаму гістэрэзіс наз. магнітным, дыэлектрычным, пругкім і інш.

Магнітны гістэрэзіс — адставанне змен намагнічанасці J ферамагнетыка ад змен напружанасці H знешняга магн. поля. Звычайна ферамагнетык намагнічаны неаднародна, ён разбіты на вобласці спантаннай намагнічанасці (дамены), дзе велічыня намагнічанасці аднолькавая, а напрамкі яе розныя. Пад уздзеяннем знешняга магн. поля колькасць і памеры даменаў, намагнічаных ўздоўж поля, павялічваюцца за кошт іншых даменаў. Пры некаторым значэнні H-H_m намагнічанасць узору дасягае свайго найб. значэння і больш не змяняецца пры павелічэнні Н. Калі H змяншаць, залежнасць J (H) апішацца крывой, якая ідзе вышэй за папярэднюю. Плошча пятлі гістэрэзісу, утворанай гэтымі крывымі, прапарцыянальная энергіі, страчанай знешнім магн. полем за 1 цыкл перамагнічвання. Велічыня J=J_r пры H = 0 наз. астаткавай намагнічанасцю, а велічыня H_c, пры якой J=0, — каэрцытыўнай сілай. Дыэлектрычны гістэрэзіс — адставанне змен палярызацыі сегнетаэлектрыка (ці антысегнетаэлектрыка) ад змен напружанасці знешняга эл. поля. Таксама тлумачыцца даменнай структурай дыэлектрыка. Па форме пятля дыэл. гістэрэзісу падобная на пятлю магн. Гістэрэзіс (гл. Сегнетаэлектрычны гістэрэзіс). Пругкі гістэрэзіс — адставанне змен дэфармацый цела ад змен мех. напружанняў. Узнікае пры наяўнасці пластычных дэфармацый (гл. Пластычнасць). Мех. апрацоўка і ўвядзенне дамешкаў прыводзяць да ўмацавання матэрыялу і пругкі гістэрэзіс назіраецца пры большых напружаннях.

П.​С.​Габец.

т. 5, с. 277

МАГНЕТЫ́ЗМ (ад грэч. magnētis магніт),

сукупнасць з’яў, звязаных з асаблівай формай узаемадзеяння паміж эл. токамі, токамі і магнітамі (целамі з магнітным момантам) і паміж магнітамі; раздзел фізікі, які вывучае гэтае ўзаемадзеянне і ўласцівасці рэчываў (магнетыкаў), у якіх яно праяўляецца.

Магн. ўзаемадзеянне цел перадаецца праз магнітнае поле, якое з’яўляецца адной з форм існавання электрамагнітнага поля. Нягледзячы на непарыўную сувязь паміж эл. і магн. з’явамі, магн. з’явы прынцыпова адрозніваюцца ад электрычных з-за адсутнасці ў прыродзе адасобленых магн. полюсаў (магн. зарадаў; гл. Манаполь магнітны). Крыніца эл. поля — эл. зарад, магн. поля — рухомы эл. зарад (электрычны ток), пераменнае (віхравое) эл. поле або элементарныя часціцы з адметным ад нуля ўласным магн. момантам. М. атамаў, малекул і макраскапічных цел вызначаецца ў канчатковым выніку М. элементарных часціц (у асн. магн. момантам электронаў). У залежнасці ад характару ўзаемадзеяння часціц-носьбітаў магн. моманту адрозніваюць М. рэчываў з атамным магн. парадкам (ферамагнетызм, ферымагнетызм, антыферамагнетызм) і М. слабаўзаемадзейных часціц (парамагнетызм, дыямагнетызм). Магн. ўласцівасці рэчываў, макраскапічныя праяўленні іх М. тлумачацца на аснове законаў квантавай механікі, разглядаюцца ў рамках тэорыі эл.-магн. поля, тэрмадынамікі і статыстычнай фізікі. М. праяўляецца ва ўсіх фізіка-хім. працэсах, што адбываюцца ў рэчыве. Магн. палі ёсць у зорак, Сонца, некат. планет Сонечнай сістэмы, у касм. прасторы. Яны ўплываюць на рух зараджаных часціц, вызначаюць многія астрафіз. і геамагн. з’явы (сонечныя ўспышкі, зямныя магн. буры і г.д.). Магн. ўласцівасці рэчываў шырока выкарыстоўваюцца ў электра- і радыётэхніцы, вылічальнай тэхніцы і тэлемеханіцы, аўтаматыцы, прыладабудаванні, марской і касм. навігацыі і інш.

З’ява М. вядома са старажытнасці. З 12 ст. ў Еўропе пачаў шырока выкарыстоўвацца магн. компас. Вучэнне пра М. развівалі У.Гільберт, Р.Дэкарт, Ф.Эпінуе, Ш.Кулон. У 1820 Х.К.Эрстэд адкрыў магн. поле эл. току, А.М.Ампер устанавіў законы магн. ўзаемадзеяння токаў. У 1830-я г. К.Гаўс і В.Вебер развілі матэм. тэорыю геамагнетызму (гл. Зямны магнетызм). Грунтоўную трактоўку з’яў М. на аснове ўяўленняў аб рэальнасці эл.-магн. поля даў М.Фарадэй, які ў 1831 адкрыў электрамагнітную індукцыю. У 1872 Дж.Максвел стварыў агульную тэорыю эл.-магн. з’яў (гл. Максвела ўраўненні). Уласцівасці фера- і парамагнетыкаў вывучалі А.Р.Сталетаў (1872) і П.Кюры (1895). У 1905 П.Ланжэвэн пабудаваў тэорыю дыямагнетызму, у 1925 С.​Гаўдсміт і Дж.​Уленбек адкрылі спін і М. электрона. У 1930-я г. пабудавана квантавамех. тэорыя магн. уласцівасцей свабодных электронаў (В.Паўлі, Л.Д.Ландау). Развіццё фізікі магн. з’яў прывяло да сінтэзавання новых магнітных матэрыялаў (ферытаў для ВЧ- і ЗВЧ-прыстасаванняў, высокакаэрцытыўных злучэнняў, празрыстых ферамагнетыкаў і інш.).

На Беларусі даследаванні па фізіцы магн. з’яў праводзяцца ў Ін-це фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў Нац. АН Беларусі, БДУ, Бел. ун-це інфарматыкі і радыёэлектронікі і інш.

Літ.:

Вонсовский С.В. Магнетизм. М., 1971;

Маттис Д. Теория магнетизма: Введение в изучение кооперативных явлений: Пер. с англ. М., 1967;

Браун У.Ф. Микромагнетизм: Пер. с англ. М., 1979.

А.​І.​Болсун, У.​М.​Сацута.

т. 9, с. 476