1、物质的磁性与物质的磁性与Maxwell方程方程李 晟2012.102磁场的旋度磁场的旋度电荷连续性方程：电流密度和电荷密度之间有关系法拉第定律，对于电流有考虑到环路的任意性，则有Jt 0BJ0encB dsIBdA0JdA3自洽性丧失自洽性丧失电荷密度非稳定分布时上式不成立 非稳定电流 流守恒方程修改余地小 磁场旋度方程是否可以修改？Jt 0BJ0BJ 00t 4磁场的高斯定律磁场的高斯定律无磁单极电场0BB dA0encEqEdA5感应磁场感应磁场法拉第定律类比：是否电通量的变化可产生磁场BdEdsdt 00EdB dsdt 6安培定律安培-麦克斯韦定律0encB dsI000EencdB
2、dsIdt 7自洽性的恢复自洽性的恢复000EencdB dsIdt 000EBJt 00Ett 000EBJt 0E008位移电流位移电流位移电流000EencdB dsIdt 00,encd encB dsII,0Ed encdIdt00dBJJ000dBJJ dJt9位移电流的旋度对应磁场的二阶变化 当磁场变换缓慢时位移电流的效应不容易观测到0dEJtBEt 202dBJt 10Maxwell方程方程积分形式微分形式0eQEdA0B dABEdst 000EeB dsIt 0eE0BBEt 000eEBJt 11自旋角动量与自旋磁矩自旋角动量与自旋磁矩电子具有固有角动量，称自旋角动量 自
3、旋在此处只是一个名字，不意味着电子在转 自旋角动量是矢量 由于量子效应完整的自旋角动量无法测量 自旋角动量沿特定方向的投影可以测量，并且是量子化的 此时垂直与该方向的自旋分量是不定的SzsSm1,2sm 普朗克常数12自旋角动量与自旋磁矩自旋角动量与自旋磁矩自旋磁矩玻尔磁矩外场中磁矩的势能,2s zzeeSmm 249.27 10/2BeJ TmsUB 13轨道磁矩轨道磁矩当电子绕核转动时 具有轨道角动量 具有轨道磁矩 i 电流，A 面积 角动量orbiA22/eiArr v2orbevrorbLm rvorbLmrv2orborbeLm 14磁性材料磁性材料抗磁性材料 来源：楞次定律 这样的
4、材料一般合磁矩为零 通常很弱15磁性材料磁性材料顺磁性材料 合磁矩不为零 在外磁场的作用下原子磁矩会根据外磁场排序16磁化强度：单位体积的磁偶极矩外磁场让原子磁矩排序 外磁场越强磁化强度越大 有饱和现象：所有磁矩都以最大排序温度让原子磁矩无序 温度越高磁化强度越小MV磁偶极矩extBMCTC 居里常量17磁性材料磁性材料铁磁性材料 材料原子具有强磁矩 由于临近原子的相互作用局域磁矩会排序（磁畴）18磁滞回线磁滞回线外磁场增加时材料磁场增加增加后降低外磁场至零时材料磁场并不减为零温度升高至某临界温度（居里温度）时材料转变为顺磁材料19磁性介质的一般描述磁性介质的一般描述磁化强度（各向同性线性介质）磁场强度介质磁导率有介质时的安培环路定律01mMB01HBM011mB011m1HBHdlI20有介质时的有介质时的Maxwell方程方程积分形式微分形式eDdAQ0B dABEdst DeHdsIteD0BBEt eDHJt1,DEHB21作业：32章 习题1，11，21，27，33预习：34章
