高二物理竞赛铁磁质课件

铁磁质1.磁化曲线实验装置：环形螺绕环，用铁磁质充满环内空间。实验测量B(在螺绕环磁隙处测量)由(1)铁磁质的r

不是个常数，它是H

的函数。原理：根据安培环路定理由通有的传导电流得:得到曲线一.铁磁质的磁化规律得到B～H曲线解：其轨道角动量与外磁场方向（z方向）的夹角的允许值分别为：例根据空间量子化条件，给出角量子数l=1时，其轨道角动量与外磁场方向（z方向）的夹角的允许值。z方向例根据泡利不相容原理，在主量子数n=2的电子壳层上，最多可能有多少个电子？试写出每个电子所具有的四个量子数n、l、值。答：而每一个值又都可取两个值∴最多可能有个电子它们是：∴几率：

时，各处几率相同。例试求一维无限深势阱中粒子处在和两种状态下，粒子出现在x=0到x=区间的几率，什么情况下可以近似认为粒子在各处出现的几率相同？解：∵一维无限深势阱中粒子的波函数为：例己知粒子在一维矩形无限深势阱中运动，其波函数为：那么粒子在处出现的几率密度为[]答:A例如图所示，K是一细金属丝电极，A是以K为轴的半径R的圆筒形电极，其内部有沿轴向的均匀磁场B。在A、K之间接有一个灵敏计G，当波长为的单色光照射到Ｋ上时，G可以测到光电流的大小，如果逐渐加大磁感应强度B，当B=B0时恰好光电流为零，试求金属丝K的脱出功。解：光电流为0时，光电子被限制于磁场内，所有的光电子均不能到达A极板有：B的变化落后于H，从而具有剩磁，即磁滞效应每个对应不同的,与磁化的历史有关。起始磁化曲线剩磁饱和磁感应强度矫顽力2.磁滞回线

--不可逆过程在交变电流的励磁下反复磁化使其温度升高的磁滞损耗与磁滞回线所包围的面积成正比。1.软磁材料：

适用于变压器、继电器、电机、以及各种高频电磁元件的磁芯、磁棒。铁磁质的分类特点：矫顽力(Hc)小，磁滞回线的面积窄而长，损耗小（HdB面积小）。易磁化、易退磁

纯铁，坡莫合金(Fe，Ni)，硅钢，铁氧体等。如2.硬磁材料：钨钢，碳钢，铝镍钴合金矫顽力(Hc)大，剩磁Br大磁滞回线的面积大，损耗大。适用于做永磁铁。耳机中的永久磁铁，永磁扬声器等。不同的铁磁质的磁滞回线的形状不同铁磁质的微观结构

-----铁磁性机制存在大量原子分子磁矩自发平行排列的区域----磁畴当加以外磁场且逐渐增大时,其磁矩方向和外场方向相近的磁畴逐渐扩大,而方向相反的磁畴逐渐缩小.最后当外场大到一定程度后,所有磁畴的磁矩都取同一方向,此时铁磁质达到磁饱和状态.磁滞现象可用磁畴的畴壁很难按原来的形状恢复来说明.在每个磁畴中,所有原子的磁矩全都沿同一方向排列.无外磁场时,不同磁畴的磁矩的取向是无规则的,铁磁质宏观上无明显的磁性.红外区紫外区红外区莱曼系(1914年)帕邢系(1908年)普丰特系(1924年)布喇开系(1922年)红外区玻尔将光谱实验规律、卢瑟福的原子模型、普朗克和爱因斯坦的光量子说结合起来，提出了三条假设。(1913年)玻尔的氢原子理论（1）氢原子的电子只能在一系列一定大小、分立的轨道上运动；电子在每个轨道上运动的能量是一定的，称为定态——定态假设（2）电子轨道运动的角动量是

的整数倍——角动量量子化假设代入，取Z=1得轨道半径量子化代入，取Z=1得能量量子化玻尔半径玻尔量子化条件能级轨道第一激发态第二激发态第三激发态基态巴耳末系m=2莱曼系m=1帕邢系m=3电离态（3）电子从高能级向低能级跃迁，多余的能量以光子形式释放出来——频率跃迁假设里德伯公式的推导对每一个m,构成一个谱线系实验值理论值代入玻尔理论的成功与缺陷光谱线规律是令人信服的。1914年，弗兰克-