Програма навчальної дисципліни
ФІЗИКА МАГНЕТИЗМУ
Змістовий модуль 1. Основи теорії магнетизму
Тема 1. Магнітне поле. Розвиток уявлень про магнітні властивості речовин. Напруженість та індукція магнітного поля. Закон Ампера. Закон Біо – Савара – Лапласа. Магнітне поле прямого струму. Теорема про магнітну циркуляцію.
Тема 2. Взаємодія рухомих зарядів з магнітним полем.
Дія магнітного поля на провідник із струмом. Сила Лоренца. Контур із струмом у магнітному полі. Магнітний момент рамки.
Тема 3. Атомний магнетизм.
Планетарна модель атома. Модель атома Бора – Зоммерфельда. Атом водню. Просторове квантування. Проста планетарна модель складних атомів. Магнітний момент атома. Спінова і орбітальна складові магнітного моменту атома.
Тема 4. Магнетики.
Вектор намагніченості. Магнітна сприйнятливість та проникність. Діамагнетизм. Парамагнетизм. Феромагнетизм.
Тема 5. Електромагнітна індукція.
Основний закон електромагнітної індукції. Правило Ленца. Самоіндукція. Індуктивність. Взаємоіндукція. Енергія магнітного поля.
Тема 6. Експериментальні факти, що не пояснюються простою планетарною моделлю.
Дослід Штерна і Герлаха. Тонка структура спектральних ліній. Ефект Зеемана.
Змістовий модуль 2. Магнетизм з точки зору квантових уявлень.
Тема 7. Квантова природа атомного магнетизму. Спін. Власний магнітний момент електрона. Векторна модель атома. Магнітний момент атома. Фактор Ланде. Діамагнетизм електронної оболонки атома.
Тема 8. Термодинаміка магнітних явищ.
Загальні закономірності. Ідеальні магнетики. Магнето-термічні і магнето-калоричні співвідношення. Теплоємність. Особливості термодинамічної поведінки деяких магнетиків. Розрахунок магнітного моменту тіла.
Тема 9. Парамагнітні речовини.
Класична теорія Ланжевена. Властивості парамагнетиків у малих полях. Порівняння з експериментом. Пари лужних металів. Солі рідкоземельних елементів. Магнітні властивості іонів перехідних елементів і вплив поля кристалічної ґратки. Деякі парамагнітні молекули. Властивості парамагнетиків у сильних полях. Адіабатичне розмагнічування і властивості парамагнетиків при температурах менших 1К. Квантова теорія спінового парамагнетизму.
Тема 10. Діамагнітні речовини.
Діамагнітна сприйнятливість атомів та іонів. Квантова теорія спінового діамагнетизму. Властивості хімічних сполук.
Тема 11. Аморфні феро- і феримагнетики.
Методи одержання аморфних феро- і феримагнетиків. Експериментальні дані по структурі аморфних феромагнетиків. Фізичні, механічні і хімічні властивості аморфних феромагнетиків. Аморфні феримагнетики та сплави, що містять рідкоземельні метали.