Sunday, September 21, 2014
力和位移也是一对共轭变量 大多数广延量和强度量是成对出现的; A是矢量势,它的旋度就是磁场, H= rotA
http://cc.jlu.edu.cn/Download/d58f16aa-5bbc-4f17-8314-79d40d27256a.pdf
大多数广延量和强度量是成对出现的:体积和压力,熵和温度,总极化强度和电场强度,总磁化强度和磁场强度,等等。每一对变量的乘积,例如PV,TS,P•E,M•H,都具有能量的量纲。它们又称为"共轭"变量。注意,这里两个矢量的乘积是它们的"标量积",即
M•H=MHcosθ
其中θ两个矢量的夹角。这正如外力所做的功,是力乘以位移绝对值再乘上其夹角的余弦一样。其实,力和位移也是一对共轭变量。一般说来,强度量是控制宏观系统发生相变的参数。
磁现象的本质是量子的。玻尔早在1911年就指出,后来范列文在1921年证明:由经典力学出发的统计物理中,不可能有平均磁矩存在。那证明的基本思想是很简单的。根据经典电动力学,外磁场H进入系统总能量的唯一方式,是把每个粒子的动量Pi换成,其中e是粒子的电荷,c是光速,A是矢量势,它的旋度就是磁场,即i e P A c
居里还建议了一些实验未进一步验证这些看法。正是根据磁-液类比,外斯在1907年提出了解释铁磁现象的著名"分子场理论"。外斯用一个均匀的,与自发磁化强度平行的"分子场"aM来代替分子之间的相互作用,a是一个比例系数。他甚至把这种分子场叫做"内场",来强调它和范德瓦耳斯引入的"内压力"的相似性。
具有微观磁矩S的分子在外磁场中会沿磁场方向排列,使能量降低,而热运动要破坏这种取向。法国物理学家郎之万根据统计物理的基本原理算出了这种理想的、没有相互作用的分子在外磁场中的无纲磁化强度
SH M L kT
No comments:
Post a Comment