Bohr-van Leuven tétel

A Bohrvan Leeuwen-tétel , amelyet Niels Bohr 1911 - ben , tőle függetlenül Hendrik van Leeuwen (az orosz irodalomban ismertebb nevén van Leeuwen ) 1919 - ben bizonyított , így hangzik [1] :

Termodinamikai egyensúlyi állapotban az elektromosan töltött részecskék ( elektronok , atommagok stb.) rendszere, amely állandó mágneses térbe kerül , nem rendelkezhet mágneses momentummal , ha szigorúan betartja a klasszikus fizika törvényeit .

E tétel szerint egy anyag a klasszikus fizikában csak termodinamikailag nem egyensúlyi állapotban mágnesezhető: amikor egyensúlyi állapotba kerül, a mágnesezettség megszűnik.

Történelem

Ezt a tételt N. Bohr fogalmazta meg 1911 -ben disszertációjában. [2] 1919-ben ennek a tételnek a bizonyítását egymástól függetlenül bemutatta H. van Leeuwen, G. A. Lorenz egykori tanítványa disszertációjában , akivel megvitatták ezt a problémát. Ezt a bizonyítékot 1921-ben tette közzé. [3] 1932-ben J. H. van Vleck monográfiájában általánosította és formalizálta ennek a tételnek Bohr eredeti megfogalmazását. [négy]

Bizonyítás

Bohr és van Leeuwen eredményének durva magyarázata az, hogy a mágneses tér nem képes működni egy részecskén. Pontosabban, a bizonyítás az összes töltött részecske impulzus - eltolódásának [5] értékkel való transzformációján alapul (ahol  a részecske töltése,  a mező vektorpotenciálja ,  a fénysebesség ). Mivel a rendszer dinamikáját leíró klasszikus Hamilton -féle impulzus csak kombinációkban lép be, így egy ilyen cserével a partíciófüggvény nem változik, vagyis nem függ mágneses tér jelenlététől. Ebből következik, hogy a rendszer mágneses momentuma szintén nem függ a mágneses tér jelenlététől, ezért mindig egyenlő nullával, mint a mező hiányában.

A H. van Leeuwen cikkében [3] megfogalmazott klasszikus megosztási függvény mágneses tér jelenlététől való függetlenségének általánosabb következménye, hogy a mágneses tér nem befolyásolja a töltött részecskék rendszerének termodinamikai funkcióit. amelyeknek nincs saját mágneses momentuma, és szigorúan betartják a klasszikus fizika törvényeit (ezt az állítást gyakran Bohr-van Leuven tételnek is nevezik).

A tétel szerepe

Ez a tétel fontos szerepet játszott a természetes mágnesek mágnesességének természetének megértésében . Különösen arra mutatott rá, hogy ennek a természetnek a megmagyarázásához új elképzeléseket kell bevonni az anyag szerkezetére vonatkozóan, amelyek később a kvantumfizika fejlődésének alapjává váltak .

Jegyzetek

  1. ↑ Sivukhin D.V. A fizika általános kurzusa. - M . : Nauka , 1977. - T. III. Elektromosság. - S. 309. - 688 p.
  2. ↑ Bohr N. The Doctor's Dissertation = "Studier over Metallernes Elektrontheori", Københavns Universitet (1911) / Rosenfeld L., Nielsen JR. - Korai művek (1905-1911). - Elsevier, 1972. - 1. évf. 1. - P. 163, 165-393. - (Niels Bohr összegyűjtött művei). — ISBN 978-0-7204-1801-9 .
  3. ↑ 1 2 van Leeuwen, HJ Problèmes de la théorie électronique du magnétisme  (francia)  // J. Phys. sugár. - 1921. - 1. évf. 2 , 12. sz . _ — P. 361–377 . Archiválva az eredetiből 2021. július 9-én.
  4. ↑ van Vleck, JH Az elektromos és mágneses szuszceptibilitás elmélete . - Clarendon Press, 1932. - ISBN 0-19-851243-0 .
  5. ↑ Itt a CGS mértékegységrendszert használjuk.

Irodalom

Linkek