Re: Paramagnetismo e diamagnetismo

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Sat, 31 Jan 2004 20:35:51 +0100

Svuotino ha scritto:
> Ho alcuni dubbi sulla teoria del diamagnetismo e del paramagnetismo.
> per quanto ho capito le cose stanno cos�:
- paramagnetici
gli atomi hanno un momento magnetico proprio dovuto al moto orbitale degli
elettroni e un momento magnetico di spin. Se il materiale � soggetto ad un
campo magnetico esterno B il momento magnetico m dell'atomo tende ad
allinearsi a B. La magnetizzazione per unit� di volume risulta M=chi*H con
chi piccolo e positivo
- diamagnetici
gli atomi non hanno momento magnetico proprio.
Una variazione del campo magnetico esterno genera una fem
Tale fem fa variare il momento angolare L (che era nullo) e di conseguenza M
(momento meccanico). L'effetto di questo momento meccanico � un moto di
precessione.
la corrente dovuta a tale moto crea un momento magnetico in verso opposto al
campo magnetico esterno B.

> ...
> Ora: partendo dal fatto che non sono sicuro che questa ricostruzione
> sia esatta, ho cmq alcune domande.
La tua ricostruzione ha un solo difetto: e' un modello classico, che
funziona molto per modo di dire.
Piu' avanti scrivi:
> Vi sar� grato se sarete il pi� puntigliosi possibile, come solo i
> fisici sanno fare!
Se si dovesse essere, non dico puntigliosi, ma almeno accurati,
bisognerebbe inevitabilmente scomodare la m.q. e la meccanica
statistica.
Premesso che forse non sarei all'altezza di un discorso preciso, tu
saresti comunque ingrado di seguirlo?

Percio' accontentiamoci di un discorso alla buona, che vale quello che
vale...

> -se gli atomi nei diamagnetici non hanno momento magnetico
> proprio,vuol dire che la *somma* del momento magnetico di spin e
> orbitale � nulla?

Si', ma il fatto e' che un atomo ha piu' elettroni, e di regola quello
che capita e' che entrambi i momenti (orbitale e spin) siano nulli
separatamente.
(Se non erro, e non mi stupirei che ci siano eccezioni...)

> -per quanto riguarda il moto di precessione io mi sono immaginato
> l'atomo come un disco, con al centro il nucleo e gli elettroni che ci
> girano intorno. l'asse del disco nel suo moto crea un *cono*
> rovesciato (dove B � diretto come l'asse z). Se le cose stanno cos�,
> non avrei anche un moto di precessione dei protoni?
I protoni stanno nel nucleo, e da questo punto di vista in pratica
tutto quello che sta nel nucleo conta come un unico oggetto, appunto il
nucleo, che puo' avere o no momento magnetico.

Se ce l'ha, hai il "paramgnetismo nucleare", che pero' e' molto
piccolo, perche i momenti magnetici nucleari sono molto minori
(intorno a 1000 volte) di quello dell'elettrone.
Incidentalmente, e' pero' molto importante, non foss'altro perche' su
di esso si basa la ben nota "risonanza magnetica nucleare".

Parentesi semi-umoristica: da un po' di tempo la RMN non si chiama
piu' cosi', ma solo "risonanza magnetica". Non perche' non sia piu'
nucleare, ma perche' qualcuno ha deciso che il "nucleare" fa paura...
Magari hanno ragione, ma il fatto la dice lunga sull'immagine della
scienza nel grosso pubblico, sulla possibilita' di spiegarsi, ecc.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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Received on Sat Jan 31 2004 - 20:35:51 CET