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磁场中的磁介质在线视频

磁场中的磁介质

下一节:原子的磁矩

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磁场中的磁介质课程教案、知识点、字幕

同学们好

我们在第七章

介绍了磁场对运动的电荷

以及对载流线圈的相互作用

我们这一章

将会介绍磁场

与磁介质的相互作用

这一章分成7个小节

首先介绍第1小节

磁场和磁介质之间的相互作用

在介绍磁场

和磁介质之间的相互作用之前

我首先介绍一下

什么是磁介质

实际上磁介质

不是什么新的物质

任何一种物质

只要研究它

与磁场的相互作用的时候

我都可以把它称为磁介质

那么下面我通过一个实验

来说明磁介质

对磁场是有影响的

我这个实验是这样的

这个是一个螺旋管 是个空的螺旋管

螺旋管里面通上电流I0以后

大家都知道

在螺旋管里面

将会产生一个磁感应强度

我们把这个时候的磁感应强度

大写B0 比如说

现在 在这个螺旋管里面

塞上磁介质材料

把磁介质材料塞进去

仍然保持这个

螺旋管里面的电流强度

保持不变

我们来测量这个时候

螺旋管里面的

磁感应强度B的大小

我们就会发觉

加上磁介质以后的磁感应强度

和不加磁介质的磁感应强度

它们之间是一个比例关系

那么这个比例系数

称为相对磁导率

我们根据

相对磁导率的大小

对磁介质

进行一个简单的分类

我们首先分成两大类

首先一个相对磁导率小于1的情况

另外一个是

相对磁导率大于1的情况

相对磁导率小于1的情况

我们又分成两种

第一种情况相对磁导率

虽然是小于1

但是与1很接近

我们把这种磁介质

称为一般抗磁性磁介质

比如说铜 银 氯气 氢气

另外一种情况呢

是相对磁导率等于0

我们把这种磁介质

称为完全抗磁性的磁介质

比如说超导体

处于超导态的时候

相对磁导率就会等于0

这就意味着

把超导体放进去以后

超导体里面

磁感应强度是等于0的

我们也把完全抗磁性

称为迈斯纳效应

这个是物理学家迈斯纳发现的

另外一种情况

是相对磁导率大于1的情况

我们又分成好几种

第一种μr大于1但是

它接近于1

这种情况我们把它称为顺磁性

比如说锰 铝 氧气 氮气

都属于顺磁性的物质

另外一种情况

就是反铁磁性

相对磁导率大于1

但是也是与1很接近的

比如说氧化亚铁

氧化钴 氧化锰等

那么顺磁性和反铁磁性

相对于磁导率

都是大于而且都很接近1

它们之间有什么区别呢

那么它们之间的区别在这儿

对反铁磁性的物质

存在一个临界的温度

在这个临界温度以下

它的磁矩都是有序的

而顺磁性

是不存在这样一个临界温度的

那么还有两种物质

一个铁磁性物质和亚铁磁性物质

它们的相对磁导率

是远远大于1的

比如说对于铁磁性物质来讲

铁 钴 镍

亚铁磁性来讲

比如说一些铁氧体

比如说四氧化三铁

四氧化三锰

至于铁磁性

和亚铁磁性之间的相互区别的话

这个不是我们本章介绍的内容

同学们在以后的

专业课程里面会学习

我们本章

重点介绍一般抗磁性

顺磁性和铁磁性的一些性质

我们这儿列了一个表

把刚才介绍的抗磁性 顺磁性

铁磁性的一些典型的物质的

相对磁导率数值放在这儿了

呈献给大家的

不是相对磁导率本身

而是减去1以后的结果

大家可以看看

对于抗磁性来讲

相对磁导率是小于1的

你看它的差值

首先 你看是负的

而且数值都很小

都是负四负五的这样一个数量级

对于顺磁性物质

相对磁导率是大于1的

它由1对它(的偏差值) 首先都是大于0的

而且也是挺小的

比如说负三负四负五

但是总体来讲

这个与1的差值

比抗磁性与1的差值的大小

大概高1到2个数量级

那么对于铁磁性物质来讲呢

你这知道

你看这个相对磁导率

是远远大于1的

当然

以后我们会介绍

铁磁性物质的相对磁导率

是与外在的磁场

和磁感应强度是有关系的

而且与温度也是有关系的

与所加磁场的力也是有关系的

那么这个在以后

我们会讲到这一点

刚才是介绍了

磁介质对磁场是有影响的

那么反过来

磁场对磁介质也是有影响的

这儿我也从一个实验来说明一下

这儿是一个电磁铁

这个是它的N极

这是它的S极

但是我把这两个极做成不对称

N极呢是一个平面

而S极呢做这个尖状的

通过这个形状可以看出来

在这个尖状的附近 磁极附近

磁感应强度是最强的

现在把我要研究的样品

用一个悬丝吊在

这个磁场比较强的这样一个区域

我来研究

磁场对这个物质的相互作用

如果这个物质是B

通过刚才的表可以看出来

B是一个典型的抗磁性材料

它的相对磁导率是小于1的

我们就发觉如果是B的话

在这样的构型里面

它会受到一个

由右向左的这样一个力

如果把它换成铝

铝是典型的一种顺磁性材料

它的磁导率是大于1的

而我们会发觉

它收到的力是由左向右

那么至于为什么

它受到的力不同

在以后的章节里面

我们也会介绍

通过刚才介绍我们就发觉

把磁介质放到磁场里面去

磁场对磁介质是有影响的

而磁介质对磁场也是有影响的

它们之间是有相互作用的

那么

它们的相互作用的本质是什么

将会在以后的小节里面

进行介绍

好 本节就讲到这儿

大学物理2 (电磁学、光学和量子物理)课程列表:

WEEK1

-电荷和库仑定律

--引言

--电荷

--库仑定律

-WEEK1--电荷和库仑定律

-电场及叠加原理,电偶极子

--电场和电场强度

--点电荷电场及叠加原理

--点电荷电场及叠加原理(续1)

--点电荷电场及叠加原理(续2)

--点电荷电场及叠加原理(续3)

-WEEK1--电场及叠加原理,电偶极子

-高斯定律

--电通量

--立体角*

--高斯定律的证明*

--高斯定律和电场线

--高斯定律的应用

--高斯定律的应用(续)

-WEEK1--高斯定律

-WEEK1--本周作业

-week1课件

WEEK2

-静电场环路定理、电势和叠加原理

--环路定理

--电势和叠加原理

--电势和叠加原理(续)

--电势梯度

--等势面

-WEEK2--静电场环路定理、电势和叠加原理

-静电能

--电荷系静电能

--电荷系静电能(续1)

--电荷系静电能(续2)

-WEEK2--静电能

-导体静电平衡

--物质中电场

--导体静电平衡

--导体静电平衡条件(续1)

--导体静电平衡条件(续2)

-WEEK2--导体静电平衡

-WEEK2--本周作业

-week2课件

WEEK3

-导体周围电场

--有导体时静电场的计算

--有导体时静电场的计算(续)

-WEEK3--导体周围电场

-静电屏蔽

--导体壳与静电屏蔽

-WEEK3--静电屏蔽

-电容及电容器

--电容及电容器

--电容及电容器(续)

-WEEK3--电容及电容器

-电介质

--介质对电场的影响

-WEEK3--电介质

-极化强度矢量,极化电荷

--极化强度

--极化电荷

-WEEK3--极化强度矢量,极化电荷

-WEEK3--本周作业

-week3课件

WEEK4

-极化规律、电位移矢量

--电介质的极化规律

--电介质的极化规律(续)

--电位移矢量及其应用

--电位移矢量及其应用(续)

-WEEK4--极化规律、电位移矢量

-有介质时静电场能量

--有介质时静电场能量

-WEEK4--有介质时静电场能量

-电流密度、稳恒电流和稳恒电场

--电流密度

--稳恒电流和稳恒电场

-WEEK4--电流密度、稳恒电流和稳恒电场

-电动势、欧姆定律的微分形式及基尔霍夫定律

--电动势

--欧姆定律

--欧姆定律(续)

-WEEK4--电动势、欧姆定律的微分形式及基尔霍夫定律

-电流微观图像和暂态过程

--电流微观图像

--电容器的充放电(暂态过程)*

-WEEK4--电流微观图像和暂态过程

-本周作业

--week4--本周作业

-week4课件

WEEK5

-洛仑兹力、磁感应强度

--电流磁效应

--磁场和磁感应强度

-WEEK5--洛仑兹力、磁感应强度

-毕-萨-拉定律、磁场叠加原理和磁场高斯定理

--毕-萨-拉定律

--毕-萨-拉定律(续)

--磁场高斯定律

-WEEK5--毕-萨-拉定律、磁场叠加原理和磁场高斯定理

-静磁场环路定理

--安培环路定理及其应用

--安培环路定理及其应用(续1)

--安培环路定理及其应用(续2)

-WEEK5--静磁场环路定理

-安培力和霍尔效应

--带电粒子在磁场中的运动

--霍尔效应

--安培力

-WEEK5--安培力和霍尔效应

-WEEK5--本周作业

-week5课件

WEEK6

-载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩、磁矩

--载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩

-WEEK6--载流线圈在均匀磁场中受的磁力矩、磁矩

-磁介质对磁场的影响和原子磁矩

--磁场中的磁介质

--原子的磁矩

-WEEK6--磁介质对磁场的影响和原子磁矩

-磁化强度矢量、磁化电流和磁场强度H及其环路定理

--磁介质的磁化

--磁化电流

--有磁介质时磁化的规律

-WEEK6--磁化强度矢量、磁化电流和磁场强度H及其环路定理

-WEEK6--本周作业

-week6课件

WEEK7

-铁磁介质和简单磁路

--磁场的界面关系

--铁磁性材料

-WEEK7--铁磁介质和简单磁路

-法拉第电磁感应定律

--法拉第电磁感应定律

--电磁感应定律和磁通连续定理的普适性

-WEEK7--法拉第电磁感应定律

-动生电动势和感生电动势、感生电场和涡流

--动生电动势

--感生电动势和感生电场

--涡电流

-WEEK7--动生电动势和感生电动势、感生电场和涡流

-自感和互感

--自感

--互感

-WEEK7--自感和互感

-WEEK7--本周作业

-week7课件

WEEK8

-暂态过程和磁场能量

--RL电路的暂态过程

--磁场的能量

-磁场和电场的相对性

--电场和磁场的相对性

-位移电流和麦克斯韦方程组

--麦克斯韦方程组和电磁波

--麦克斯韦方程组

-WEEK8--位移电流和麦克斯韦方程组

-电磁波、坡因廷矢量和光压

--电磁波

--坡印廷矢量

--电磁波的动量

--光压——辐射压强

-本周作业

--week8--本周作业

-week8课件

WEEK9

-波动光学—引言

--波动光学——引言

-WEEK9--波动光学—引言

-杨氏双缝干涉、相干光

--光的干涉

--双缝干涉

-WEEK9--杨氏双缝干涉、相干光

-光源及发光性质

--光源的发光特性

--时间相干性

--空间相干性

-WEEK9--光源及发光性质

-光程、等倾和等厚干涉

--光程

--薄膜干涉(一)

--薄膜干涉(二)

-WEEK9--光程、等倾和等厚干涉

-迈克耳逊干涉仪

--迈克耳逊干涉仪

-WEEK9--本周作业

-week9课件

WEEK10

-衍射现象、单缝夫琅禾费衍射

--惠更斯原理

--单缝夫琅禾费衍射

--单缝夫琅禾费衍射(续)

-WEEK10--衍射现象、单缝夫琅禾费衍射

-光栅衍射

--光栅衍射

--光栅衍射(续)

-WEEK10--光栅衍射

-光学仪器分辨本领

--光学仪器的分辨本领

--光学仪器的分辨本领(续)

-WEEK10--光学仪器分辨本领

-X射线晶体衍射

--X射线的衍射

-WEEK10--X射线晶体衍射

-WEEK10--本周作业

-week10课件

WEEK11

-光的偏振状态和偏振片

--光的偏振状态

--光的偏振状态(续)

--起偏和检偏

-WEEK11--光的偏振状态和偏振片

-反射和折射光偏振

--反射和折射及散射光的偏振

-WEEK11--反射和折射光偏振

-晶体双折射、波片

--双折射

--双折射(续)

--波片

-WEEK11--晶体双折射、波片

-偏振光干涉、人工双折射和旋光

--偏振光的干涉

--人工双折射

--旋光现象

-WEEK11--偏振光干涉、人工双折射和旋光

-量子物理诞生和黑体辐射

--量子物理

--黑体辐射

-WEEK11--量子物理诞生和黑体辐射

-WEEK11--本周作业

-week11课件

WEEK12

-光电效应、光子和康普顿效应

--光电效应

--光子

--光子(续)

--光子(续2)

--康普顿效应

-WEEK12--光电效应、光子和康普顿效应

-物质波、波函数和概率密度

--物质波

--波函数

--波函数(续)

-WEEK12--物质波、波函数和概率密度

-不确定性关系

--不确定关系

-WEEK12--不确定性关系

-薛定谔方程

--薛定谔方程

-WEEK12--薛定谔方程

-一维无限深势阱

--一维无限深势阱

-WEEK12--一维无限深势阱

-WEEK12--本周作业

-week12课件

WEEK13

-一维问题

--一维谐振子

--势垒穿透

--扫描隧道显微镜

-WEEK13--一维问题

-氢原子能级和角动量

--原子中的电子

--玻尔理论发展的基础

--氢原子的量子力学处理

--能量量子化

-WEEK13--氢原子能级和角动量

-电子自旋、费米子和泡利不相容原理

--电子自旋与自旋轨道耦合

--碱金属原子光谱的双线

--微观粒子的不可分辨性

--各种原子核外电子排布

-WEEK13--电子自旋、费米子和泡利不相容原理

-WEEK13--本周作业

-week13

WEEK14

-X射线、激光、分子光谱简介

--video

--Video

--分子光谱简介

--激光

--光学谐振腔

-WEEK14--X射线、激光、分子光谱简介

-固体电子气模型和量子统计

--固体

--自由电子气体模型

--量子统计

-WEEK14--固体电子气模型和量子统计

-能带模型

--能带

-能带模型--作业

-本周作业

--WEEK14--本周作业

-week14

WEEK15

-半导体和PN结

--Video

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-WEEK15--半导体和PN结

-原子核性质、核磁共振

--Video

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--Video

-WEEK15--原子核性质、核磁共振

-放射性和衰变规律

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--α衰变

--穆斯堡尔效应

--β衰变

-WEEK15--放射性和衰变规律

-结合能、核力

--核的结合能

--核力

-WEEK15--结合能、核力

-粒子物理简介

--基本粒子

-WEEK15--粒子物理简介

-本周作业

--WEEK15--本周作业

-week15课件

期末考试

-期末考试--期末考试题Part1

-期末考试--期末考试Part2

-期末考试--期末考试Part3

磁场中的磁介质笔记与讨论

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