Diamagnetismus
Stoffe heißen diamagnetisch, wenn sie ein äußeres Magnetfeld ab- schwächen, d.h. wenn
0 1 ≤ χ
m<
−
gilt.
Diamagnetismus ist eine Folge der Lenz’schen Regel:
Ein äußeres Magnetfeld induziert einen Strom, der so gerichtet ist, dass er der Änderung des magnetischen Flusses entgegenwirkt.
Hieraus ergibt sich, dass alle Stoffe diamagnetisch sind. Der Diamag- netismus wird jedoch meistens durch einen permanenten Magnetismus überlagert.
+v -v
q
Bewegung der Ladung mit v oder –v erzeugt ein Feld, das in die Pa- pierebene heraus- oder hineinzeigt.
∆v +v ∆v -v
x
x – äußeres B-Feld
x x
x
x x x
x
Ein äußeres Feld verändert v so, dass die äußere Einwirkung abge- schwächt wird. Das mit ∆v verbundene Feld zeigt aus der Papierebene heraus
Abschätzung des atomaren induzierten magnetischen Dipolmomentes dm
Wir betrachten ein Elektron der Masse m und der Geschwindigkeit v, welches sich auf einer Kreisbahn mit dem Radius r bewegt. Die Ände- rung der Fliehkraft dF bei einer Änderung der Geschwindigkeit dv in- folge der Einwirkung eines äußeren Feldes
r mv 2 r
mv dv
d dv
dFF 2 =
=
wird durch die Lorentzkraft
r dv mv evB 2
dF
L= = −
(FL+FF=0) kompensiert. Die Geschwindigkeitsänderung unter der Einwirkung der Lorentzkraft ist somit
m 2 dv = − erB
Der Kreisstrom
r 2
ev T
e dt
I dq
= π
=
=
erzeugt ein magnetisches Moment
2 evr r 1
r 2 IA ev
m
mπ
2=
= π
=
Eine Geschwindigkeitsänderung dv ist daher mit einer Änderung des Dipolmomentes dm je Atom und Elektron von
m B 4
r e m
2 er erB 2 erdv 1
2 dm 1
2 2
m = = − = −
verbunden.
