Молодежь и наука – третье тысячелетие (2016)

128 Н. А. Володина Факультет математики, физики и информатики, магистрант 1-го года обучения (очная форма обучения) Научный руководитель – Ю. Ф. Головнев АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ МЕТОДИКИ ПРЕПОДАВАНИЯ КУРСА «МАГНЕТИЗМ» СТУДЕНТАМ КОЛЛЕДЖЕЙ Следует сразу отметить, что преподавание курса «Магнетизм» относится к наиболее сложным темам. Это, во-первых, связано с разнообразием видов магнитных веществ: диамагнетизмом, парамагнетизмом, ферромагнетизмом,… и этот список можно очень долго продолжать. На сегодня он составляет более сорока материалов. Во-вторых, даже классическая теория полностью опирается на электронные особенности магнитных веществ. Так при объяснении диамаг- нетизма нужно говорить о прецессии электронных орбит в магнитном поле H G , а в классической теории парамагнетизма требуется введение магнетона Бора B µ , не говоря уже о классической теории Вейсса по ферромагнетизму, где сра- зу вводятся достаточно низкие температуры и то, что на магнитный момент атома действует эффективное магнитное поле эф Н Н вМ = + JJJJG JJG JJG , где ( ) B М N L a µ = , т. е. снова появляется магнетон Бора B µ . При этом для молеку- лярного поля 6 10 мол В Н вМ вN э µ = = = JJJJG JJG JJG , что на три порядка превышает на- пряженность, которую магнитный момент атома создаёт в соседних узлах кри- сталлической решетки на расстоянии 8 2 10 а см − ≈ ⋅ [1]. 1. Диамагнетизм Напряженность внешнего магнитного поля H G и магнитный момент диа- магнетика M G связано соотношением d М Н χ = JJG JJG , (1) где d χ – диамагнитная восприимчивость отрицательна 0 d χ < , т. е. H G и M G направлены противоположно (см. рис. 1). Рис. 1 Причиной диамагнетизма является дополнительное вращение электронов, созданное внешним полем H G . Рис. 2