Proprietà magnetiche della materia

Transcript

1 Proprtà gt tr Corso d Fs ggr d Toog Mr Uvrstà Ro Tr Vo qust ot qu soo g fftt prsz d zz tr su po gto grto d ssgt trbuzo d orrt Crro quto possb d sgur stss dottt ot su proprtà dttr tr rrvro ouso soo rto sso ogh Oorr pr d tutto spfr trttzo srà prstt qu s bs susvt su ott d fs ss Qusto o srbb gustfto hé fo gt vo too soo dtrt d proprtà prttt qutst Tuttv fro rorso d og o sst ss ostoo d vr d sppur grosso d proprtà gt tr Pr spo potro dtfr og too o spr ors d orrt qd d to rstrà d zo srtt su d ss d po gto stro d tro produrrà ss stss po gto toro sé Rordo ztutto qu fftto tr d zo po gto (do ) srt su spr ors d orrt L spr srà dvdut d vor orrt v sorr () d suf spr () d vrsor or suf (ˆ) ortto rsptto vrso orrt sodo rgo o tr (o vt) po for zo sso srt su spr oto tort t ortr vrsor ˆ drzo vrso d po gto (Fg 1) u spr ppt rsutt d forz srtt d po su vr t spr po o for rsutt o u qd d pr quzo rd d oto d sst tro d ss spr srà rto dostrr spr rsut ttrt vrso rgo d spzo u po gto ggor (Fg 2) oportto d spr ors d orrt rs po gto qd fttt ogo quo 1

2 F (ˆ) F Fgur 1 d dpoo ttro rso po ttro ftt so spr potro dfr oto gto ssoto ˆ fttt ogo oto d dpoo ttro utzzto o studo d proprtà dttr tr F F tot F Fgur 2 Dtto qusto vo o v odfto po gto d prsz d zzo tr Pr fssr d pso d produrr po gto for rgo d spzo Pr fr ò utzzo sood rtto dfto zt vuoto qu v ftt sorrr orrt A suo tro rsutrà prst po for drtto go ss d sood Aso rpo rgo tr sood o tr vo os su po gto Possoo vrfrs dvrs fo sod d tpo d tr utzzto Coo o qu tr u t fodt (to o oo) pos- 2

3 soo propro oto d dpoo gto Adottdo odo sso potro psr qusto oto gto o prodotto d spr rosop ssot d og too u ro orrt Qudo qust spr vgoo rs po ss too d rs drzo d po (o o stsso vrso) foo srà otrstto d gtzo tr trà ortr spr drzo su rgovo psr prsz d po stro ss to d ssr ortt drzo d po Qusto foo s h gtzzzo Vo qu fftto opssvo d t to Fg 3 ostrt szo d sood oo ostrt orrt gr po orrt ssot d to (suppost ortt vrso d po) Co s vr d fgur tro d tr orrt ssot d to otgu too d urs v Qusto vvrs o d su suf d tr dov oprrà orrt dvrs d zro L fftto opssvo qd srà oprs d orrt d gtzzzo ( ) su suf d tr drtt o fgur T orrt h o stsso vrso d qd produrrà po gto d gtzzzo ( ) v sors po stro po tot + rsut utto ( u Fgur 3 ot s s potzzr gtzzzo d tr produ po gto proporzo po stro Mzz d qusto tpo s doo prgt tr oto d uto d vor d po gto tro d ss s trodu prtro sr o rttrsto d tr pr o d btà gt rtv d zzo t r (1) o r > 1 Mtr prgt soo spo A C N vor tp d r soo oqu oto v 1 (s osto tpt prt su 1 5 ) 3

4 Pr quto dtto prz s po gto u rso tr prgto o for tr stsso rsut ttrtto vrso rgo d spzo u po ggor Pr spo s po prodotto d t tr vrrà ttrto vrso suo po dov tpt po pù tso sog ptuzzr tuttv so d tr prgt forz d ttrzo srtt d po gto grt oto or d pso d tr stsso u t fftto o ft ossrvb U tr tgor d tr qu osttut d to o possggoo oto d dpoo gto propro M qusto so o vv porzzzo d tr dttr prsz stss d po gto durr g to oprs d oto d dpoo gto Tuttv dffrz d quto su tr prgt qusto dpoo gto dotto ortto drzo d po drtto vrso opposto No f spgr o qusto vvg U possb odo sso g qusto foo prsso (o rotzo) d ot gt dg ttro osttusoo too toro drzo d po gto Oppur ftto o vv rut ttr prsz d p gt vrb tpo su t rut v dott orrt su vot gr po gto t oppors vrzo d po (gg d Frdy- Nu-Lz) og so ss odo sso grdo d dr oto sttt d quto vv vo rosopo Pr ostr sop sufft s s g to d tr o possggoo propro oto d dpoo gto qusto v dotto d prsz d po gto stro spr ssot s too tro d rs vrso opposto rsptto quto vv tr prgto Mtr d qusto s ho dgt ( u Fgur 4 Pr pr fftto opssvo d t to gurdo Fg 4 dov soo ostrt szo d sood orrt gr po orrt 4

5 ssot d to (suppost ortt vrso opposto po) A qusto so tro d tr orrt ssot d to otgu too d urs v tr qusto o d su suf d tr dov oprrà orrt d gtzzzo ( ) dvrs d zro M so t orrt h vrso opposto quo d qd produrrà po gto d gtzzzo ( ) v sottrrs po stro po tot + rsut duto A tr dgt possb trodurr btà gt rtv qd oro s utzzr q (1) o dffrz or r < 1 Mtr dgt soo spo Ag Au Cu 2 O vor tp d r soo oqu oto v 1 ( qusto so s osto tpt prt su 1 5 ) U tr osguz d dvrso to d dpo gt ssot g to d tr dgto rsptto o prgto ss vgoo rspt d rgo spz u po gto pù tso C or tr tgor d tr d u v p prr: osddtt tr frrogt s oporto odo puttosto sgor oro to soo dott d oto gto propro (o qu prgt) vrtù d oro proprtà to po gto dotto ssr oto ggor d po stro ( fttor ) Può sur ddrttur pro sst ssz d sodo qu so s pr d gt t Qusto oportto dovuto sszt ftto to v trgsoo r oto ts u oro dpo gt too rr t tr oro rduo ort fftto d gtzo tr Pr t sostz o gr proporzo u rzo (1) o h pù tto sso o o s tt r o ostt uro ssu vor (vtut oto ggor d 1) dpoo d tstà d po Mtr frrogt soo spo F Co N ot gh prpt bs d F D qust tr prro or pù vt Rssuo quss tr prsz d po gto du su suf d tr d orrt ( ) oro vot produoo po gto ( ) v d gggrs o sottrrs utdo o rduo vor d po gto Qusto po d prob utzzo gg d Apr ( p stzor) quor s vog utzzr oo d po gto o bbo ftto ssz d zz tr ftt gg d Apr ffr rutzo d po gto go orso huso pr orrt 5

6 ttr ott o ( ) foru: (2) M orrt ott otrbusoo orrt d gtzzzo o soo ot pror ftt qu soo ot soo orrt osddtt prss o d oduzo o orrt d spo d pr do uogo po ssz d zzo tr o Esptdo otrbuto d orrt prss () (2) s srvr o dov d orrt d gtzzzo () ott ( () ) + () (3) Pr rsovr prob s dfr po gto o r (4) r (5) btà ssout d zzo pror o bbo ftto vttor D o studo d proprtà dttr tr prtor odo rutzo d su s h rorddo (4) (1) r r r 1 (6) otr rorddo rutzo d gt orrt prss d gg d Apr o () (7) rvo vttor sodf quzo () (8) ot o gg d Apr po gto Ess ffr rutzo d go hus hus ugu so d so orrt prss ott o Qust sprsso oto ut 6

7 rsovr prob d gtostt prsz d tr sst dott d prtor str hé o v opoo orrt d gtzzzo U vot ottuto orrspodt vor d ssr oto vrto (4) Co spo d ppzo (8) suppoo d vor or po gto prodotto tro d sood rtto dfto prst spr tà d ghzz orso d orrt sood rpto o tr o btà gt rtv r Lo stsso prob stto gà rsoto sood vuoto utzzdo gg d Apr p stzor (s v ot su ppzo gg d Apr) L osdrzo d str ftt qu oso vgoo so u po sst soo tro drtto go ss d sood Pro o d Apr ostrt Fg 5 osso rutzo d dovro ttr L z Fgur 5 rzo o tutt orrt ott o udoo s qu portt d fo qu got dovut gtzzzo d tr A otrro rutzo d rst soo d pr ugu L () L (9) d u oduo d rsut (1) r (11) Qd prtà d orrt po tro d sood ssr pù grd ( ort pù grd so d sostz frrogt) d quo s vrbb sood vuoto 7

8 A qusto pto v p d hrr pto vor d po gto sto odo d u quo d sood spo s rfrsoo pt tro d tr Ovvt ppzo so ggort trsst vor po ssu pt so fst ssb qd so d fuor d tr spt s s trtt d tr frrogt ( soo tpt t) Aso dostro s po gto tro d tr od o quo d fuor spo d ppzo (8) d vor or po spoco d ppzo (8) suppoo uppoo vor or po d sso tro uppoo d trovr prosstà suf d sprzo tr gto prodotto d sood rtto dfto prst o prodotto tro d sood rtto dfto prst tr vuoto (oorso r u r po gto tà d ghzz 1)rpto sood d rpto tàspr d ghzz orso d orrt d orrt sood so por t suf Pr spo trttrs rgo tr oo btà tr ogt btà gt r Lo stsso prob stto tr rtv r Lortv stsso prob stto sood sood rtto rpto przt (Fg 6) dho rsoto vuoto vuoto utzzdo gg Apr p stzor o t gà sood utzzdo gg d Apr d p stzor (ssu v ot su ppzo gg d osdrzo Apr) L osdrzo d spo d ppzo d vor or ot ppzo gg d Co Apr) L d (8)uppoo Co spo d ppzo (8) suppoo vor or po str ftt qu oso vgoo so u po sst soo gto tro d rtto sood rtto ftt qu oso vgoo so prodotto u po sst soo gto prodotto tro d sood dfto dfto prst prst trsst vor po ssu pt so fst ssb tro drtto go ss d sood Pro o d Apr gg d Ap r ost d sprr rutzo po spr ssu tà d orso d orrt rpto d sood r d drtto go ssost d sood o d Apr g Ap r d sprr rutzo d po trsst vor Pro po pt so fst ssb spr osso tà d ghzz ghzz orso d orrt tr sood qd so d fuor d tr spt s s trtt d ostrt fg 5 rutzo d dovro ttr xt o tr o btà gt rtv Lo stsso prob ostrt fg 5 d t dovro ttr r go hus rutzo ttrvrso vor ott ()s qd d fuor d tr spt s sorrt trtt tr oso tr o btà gt rtv r Lod stsso prob )stto hus osso ttrvrso vor orrt ott ( frrogt ( soo tpt t) Aso dostro gàsood rsoto sood vuoto utzzdo gg d Apr p stzo frrogt ( soo t) Aso dostro gà rsoto tpt vuoto utzzdo gg d Apr p stzor L s po gto tro d tr od o quo d fuor (s v ot su ppzo gg d Apr) L osdrzo L otsu s po gto tro d tr od oapr) quo L d osdrzo fuor (s v ppzo gg d d vgoo str ftt qu oso so sst u soo po sst d sso uppoo d trovr prosstà suf d sprzo tr (r) (1) d sso uppoo d trovr prosstà suf d sprzo tr str ftt qu oso vgoo so u po (r) (1) (o tro u ss drtto ss d sood Pro o vuoto tr r ru go Pro d po (o vuoto go r 1) d po r 1) tro drtto d sood o d Apr d Apr tr ostrt fg?? osso rutzo d dovro Co spo d ppzo (8) suppoo d vor or po do gg d Ap r ost d sprr rutzo d tt po d ppzo (8) suppoo d vor or po h gg d Ap r ost d sprr rutzo d so por?? t suf Prspo trttrs ttr gto gto so por t suf Prsuppo spo d trttrs ostrt vuoto fg osso rutzo d dovro rbt gt d trovrs odzo t gt d vuoto suppo d trovrs odzo ood rzo o przt ott o udoo s qu tro gto prodotto sood rtto dfto prst qu rgo tr sood rtto rpto przt (fg??) dho tro d dfto prst orrt orodotto go hus rtto ttrvrso vor ott rzo o orrt ott o (fg udoo s portt d portt rgo tr sood rpto??) dho go hus rtto ttrvrso orrt vor orrt ott u orrt ott o puo ssr sprss ttrvrso Afusso Fgur 6 fo qu got dovut gtzzzo d tr otrro rrt ott puo ssr sprss ttrvrso pr tà d ghzz o qu orso d orrt sood sood rpto fo got dovut gtzzzo d tr Afusso otrro tà dghzz orso d orrt rpto : z d L rst soo d pr ugu bb o t d orrt (rutzo )ttrvrso quss suf () o o tr btà gt rtv rstsso Lo stsso stto drutzo rst soo d pr prob ugu bb rrt (z) o ttrvrso suf () o L r btà gt rtv Lo prob stto r vor d po quss tro d tr o quo stro A qusto xt (r) d p stzor à rsoto sood vuoto utzzdo gg Apr (r) d (Σ dt ()szo o pto utzzdo ostruo suf d Guss fgur r sood vuoto Apr p gg () osdrzo stzor L L d L s v ot su ppzo gg d Apr) L L Co osttut (8) spo d ppzo suppoo d vor (9) or por rttgoo) d dro vt ss suf d (2) su ppzo gg d Apr) L osdrzo d d (2) ot bt gt d vuoto suppo d trovrs odz Fgur 5 d bs tr ftt r qu oso vgoo so u po sst soo Co spo d ppzo (8) suppoo d vor or Fgur 5 gto d sood rtto dfto prs U d bs prodotto tro tro d tr tr stro fusso u bt gt d vuoto suppo d trovrs odz d tt qu oso vgoo so u po sst soo u dap r orrt o puo sprss tro d drtto ssott d Pro o d orrt dgto u prodotto tro sood rtto dfto prs gg ost d sprr rutzo p go ttrvrso Σ s sood or o Apr dv ssr uottrvrso spr tà d ghzz ssr orso d d sood fu r xt d t dtr ortzo suf dv ssr sto ordo rzo o tutt orrt ott o udoo s qu portt z u orrt ott o puo ssr sprss ttrvrso drtto go ss d sood Pro o d Apr (1) o ostrt v fg 5ost osso rutzo d dovro ttr ortzo suf dv ssr sto ordo r d Ap r d sprr rutzo d p tutt orrt ott o udoo s qu portt gg d Guss po gto Prtto t d orrt ( ) ttrvrso quss suf () bb o spr o tà d ghzz orso d orrt stsso sood f r tr o btà gt r Lo prob xt rtv t ott hus ttrvrso vor orrt ( d fo qu got dovut gtzzzo d tr A otrro z vt ( vrso d orrz su o dv ssr vsto o oduo d rsut t fg 5 osso rutzo d dovro ttr spo s trtt d tr frrogto po gto stro qu got dovut gtzzzo d tr A otrro t drutzo orrt ( ) ttrvrso quss suf () bb gà rsoto sood utzzdo vsto gg Apr prob pstz ( vrso d orrz vuoto dv ssr o oduo d su rsut o tr o gt rtv d Lo stsso r ttrvrso o vor orrt ott ( hus dtr soo d pr btà ugu rst rvrbb gg u Lort ssr ggor d quo s o s zo d rst soo d pr (s su ugu suf ossrvtor s trov d to vrso ortto ) (11) v ot su ppzo d Apr) L osdrz utzzdo r u gà rsoto sood vuoto ortto gg d Apr or s trov su suf d to vrso ) p st qu oso d prpo prtà d orrt E d fzoto dg foss tr Fgur 6 str ftt vgoo so ul pùpo ss Qd prtà d orrt po tro d sood ssr () (r) (1 orrt ott s trsportt d f oduttor tgr Qd L() d orrt L d sood ssr (strsportt v ot su ppzo tgr gg d Apr) osdrz prtà L d (9) ott s f oduttor po tro ttrogt L L (9) d grd ( ort pù grd so d sostz frrogt tro drtto go ss d sood Pro o d Ap ( grd ort pù grd so fo d sostz frrogt) d Fgur 6 d so d orrt trsportt d s s o propro str ftt vgoo so sto u po ss Coudo qust ot do quos su rzo sussst trpropro A p (r) ortzo s (1 dtr suf dv ssr o orrt d fo s o qu oso o vor d po tro d tr o xt quo stro quo s vrbb sood vuoto t trsportt ostrt fg?? osso rutzo d dovro quo s vrbb sood vuoto d gt pto ( tr frrogto Co bbo dtto dv qusto so bt d vuoto suppo d trovrs odzo tro drtto go ss d sood Pro o d A pt bs vrso orrt vrso d qusto ostruo suf d Guss ( ) osttut d dro vt A qusto pto v p d hrr pto vor d po g go vt vrso d orrz su o ssr vsto o bs vrso vrso d Aorrt pto rzo o suf orrt ott o udoo s qu port qusto v p d(4) hrr pto stro vor d po gto dtr ortzo dv ssr sto posso psr d utzzr rzo prtro o ostt (1) o vor d po tro d tr o quo A t xt ss por suf r d bs U d bs tro d ostrt su fg?? ssr osso rutzo d dovro sto odo d dgg u quo d sood s spo sarfrso o fo (1) orrt ott o puo sprss ttrvrso fuss Ap r sttt d d Guss ofrot d qu got dovut gtzzzo d tr otr d pto ossrvtor s trov suf d to vrso u ortto sto odo d u quo sood trovrs spo rfrsoo sttt o d gg d Guss ofrot d gt d vuoto suppo d odzo u o soo proporzo tr oro Pr d pù o vro vor d qusto ostruo suf d Guss ( ) osttut d dro vt tr tr stro fusso d ttrvrso s or o xt pt tro d tr Ovvt ppzo so ggor ( vrso d orrz su o oduttor vsto vt oduo d (rsut rzo o r orrt ott o udoo squ port pt tro d tr Ovvt ppzo so ggort rutzo dtrsportt rst soo d pr dv ugu ssr to ost or strt sp po o s rsut d orrt zd ) ttrvrso quss suf () bb ssb o u orrt ott s d f tgr st d or r strt sp po dv ssr uo v gg d Guss po gto por suf r d bs U d bs tro d t trsst vor po ssu pt so fst su r po (11) t ott o ttrvrso fuss puo ssr trsst vor suf ssu sprss pt so fst ssb A fo got dovut gtzzzo d u tr otr ossrvtor s d to vrso ortto d qu (11) rorrt o tr trbuzo dtrov orrt dott prtor str sz dovr Prtto spo sd trtt tr frrogto s trtt u so d trsportt d s fo s o prof xt t fusso qd so d fuor d tr spt s d tr tr stro d ttrvrso s or o buzo d orrt dott d prtor str sz dovr xt () qd so dd fuor d tr spt s sugu trtt dtr frroz rutzo rst soo d pr Qd prtà d orrt po tro d sood ssr pù L L t ( ) ttrvrso quss suf () bb o po gto stro d tr ssr ort ggor orrt ott s trsportt d oduttor tgr 8 prtà d orrt ssr po tro d sood ssr pù gt ( soo tpt t) Aso dostro gg tr d Lp t dv uo v gg dt) Guss f po gto gr opt bs d vrso orrt Aso vrso d gt ( soo tpt dostro s gg tr Lp frrogt) grd ( ort pù grd so d sostz d d (2 d quo s vrbb s o foss tr prtà d orrt E po gto tro dfrrogto tr od sttt o quo grd so d sostz frrogt) d Fgur Prtto pùsttt orrt po spo s d trtt dd tr o so d trsportt s fo s o pro gto 5 tro d tr od sttt quo d xt g dort Ap r o gg ofrot quo s vrbb sood vuoto ()d Guss prpo dt fzoto dg ttrogt fuor d sso uppoo d trovr prosstà suf d sprzo s po vrbb sood vuoto duppoo ud tr po L suf L sp fuor d sso d trovr prosstà przo tr gto ssr ort ggor A qusto pto v stro p hrr quos pto su vor d gto ttrostto ost dd or r strt pt bs vrso orrt vrso d Coudo qust ot do rzo sussst tr p tr r d po gto so por sto pto v p d hrr pto vor d po gto tr ortzo suf dv ssr sto ord d (2 rzo o tutt orrt ott o udoo s qu portt tr r d po gto so por t d quo svrbb s u oquo foss sood tr spo prtàdtto orrt qusto E so sto odo d d rfrsoo tr frrogto Co bbo Fgur 5 o dovuto trbuzo d orrt dott d prtor str sz do suf Prtrttrs spo trttrs rgo tr rtto sood rtt o odo d u quo d sood d spo s rfrsoo A p r sttt o so gg d ofrot suf Pr spo rgo tr Guss ostt sood fo qu got dovut gtzzzo d tr otrro prpo d fzoto dg ttrogt vt ( vrso d orrz su o dv ssr vsto o oduo d rsut pt tro d tr Ovvt ppzo ggort posso psr d utzzr rzo (4) prtro o d u rpto przt (fg??) dho o vor d po t d tr Ovvt tr ppzo so t o tgr gg d Lp rpto przt (fg??) dho o tvro vor po tro tro rutzo d soo d pr tr ugu ggort to ost or r strt sp Coudo qust ot do quos su rzo tr p urst o soo proporzo oro Pr d pù o vor d sussst qusto d u tr ra d tr o quo stro pto ostruo sup rvtor s trov su suf d to vrso ortto ) st po suppoo d o oosr pr gg d ortzo suf dv ssr sto Lp ord o tutt orrt ott st udoo s portt d tr o o quo stro Aqu qusto pto ostruo sufppoo d tr o oosr pr gg tr d Lp po d gtzzzo ( qd d ) dpoo d stor d tr frrogto Co bbo dtto qusto so 7 d Guss ( ) osttut d dro vt ss por su o trbuzo d7guss orrt dott d prtor str sz d Qd () prtà orrt Aoduttor po tro d ss ( ) osttut d d dro vt ss por suf potr drvr sprsso d po gto prodotto sood gro rrt ott s trsportt d f tgr qu got dovut d gtzzzo d tr otrro ppzo d Ap r ppzo gg gg d Ap r ppzo gg A ppzo ggdap r Ap r ppzo ggdap r Ap r pzo gg o dfto dfto

9 po d gtzzzo ( qd d ) dpoo d stor d tr oss d vor sso h ssto stt prt Pr trovr stt rzo g s pror poo tr tro d sood: vrdo s vr (v (1)) qd s sur orrspodt vor d Prto d fo rsr vor d vor d s pogoo go urv Fg7 dtt urv d pr gtzzzo Fgur 7: Co d strs d tr frrogto Qudo su vor d po gto rs rt o oto pù tt d pr fftto d uto so orrt d oduzo pohé otrbuto d zzo h rggto sso vor possb d tr h rggto sturzo dopo vr rggto vor d s f drsr vor d s pogoo go uov urv b s t d sopr urv d pr gtzzzo trs ss d ordt ( ) vor r Qusto dtto po gto rsduo qu d fodtt tr gtzzto ssz d orrt dvtto o gt t Pr ur gtzzzo bsog vrtr sso orrt fr dur fo vor d dtto po ortvo orrspodz d qu Fo utrort drsr s ossrv otr vor urv rtt o o r otr o stss pz: tr h rggto or gtzzzo d sturzo vrso opposto f s s rport vor d s orr urv fo roggto o urv L urv opt pr o d o d strs gt 9

10 Og tr frrogto rttrzzto puttosto d vor sr d btà gt rtv d for d suo o d strs tro dp d tr fttor qu ttur E trsst ofrotr du for puttosto dvrs tr oro (v Fg 8) d ss r rhus d o po ( ) puttosto grd grd vor d po gto rsduo opr tr d qusto tpo (dur) s prsto b ssr utzzt o gt t A otrro tr o d strs strtt (do) soo rttrzzt d po p rsdu ( soprttutto po vor d po ortvo) qd soo ust prpt ostrur ttrogt do duro Fgur 8 1