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(已结帖)-工控擂台-什么是顺磁性物质？什么是逆磁性物质？
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发表于： 21:39:22 楼主
什么是顺磁性物质？什么是逆磁性物质？请结合具体例子谈谈磁性物质和逆磁性物质具体应用。
能结合实际例子的回答、原创最多、阐述最全的将得大奖。
下周初结贴，9个最优回帖分别获得20MP、10MP、10MP、10MP、20积分、20积分、20积分、20积分、20积分！
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加TA为好友 发表于： 21:54:05 1楼
顺磁性、逆磁性是对某些物质的原子来说的
&除这两种之外外还有铁磁性物质、反铁磁性物质
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加TA为好友 发表于： 08:50:02 2楼
顺磁性物质是一种非铁磁性物质（如铂、铝、氧），把它们移近磁场时，可依磁场方向发生磁化，但很微弱。
逆磁性物质 又称&抗磁性物质&，是一种非铁磁性物质，如金、银、铜、铅、二氧化碳、水等。它们移进磁场，就会发生反向磁化，与磁铁不是相互吸引，而是互相排斥。其磁化强度与顺磁性物质相似或稍弱。
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加TA为好友 发表于： 10:46:18 3楼
物质受外磁场作用时呈现微弱的磁性,且其磁化强度M方向与磁场强度H方向相同的性质,也称常磁性。通常把具有顺磁性的物质称为顺磁质。
顺磁性物质的主要特征是，不论外加磁场是否存在，原子内部存在永久磁矩。但在无外加磁场时，由于顺磁物质的原子做无规则的热振动，宏观看来，没有磁性；在外加磁场作用下，每个原子磁矩比较规则地取向，物质显示极弱的磁性。磁化强度与外磁场方向一致。顺磁性物质的磁化率一般也很小，室温下H约为10-5。一般含有奇数个电子的原子或分子，电子未填满壳层的原子或离子，如过渡元素、稀土元素、钢系元素，还有铝铂等金属，都属于顺磁物质。
逆磁性是指在外磁场作用下,矿物产生附加磁矩,其方向与外磁场相反.如金、方铅矿、闪锌矿、硅、硫等磁化率为负值,介于-01&10-6～-10&10-6SI之间。
逆磁性物质在没有外界磁场时，原子中的磁矩互相抵消，原子的等效磁矩等于零，物质对外不显磁性。当有外磁场存在时，绕原子核旋转流也将有所改变，原子中原有磁矩的平衡状态就受到破坏，每个原子中就出现了一个不平衡的磁矩。
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加TA为好友 发表于： 15:10:46 4楼
顺磁性物质的主要特征是，不论外加磁场是否存在，原子内部存在永久磁矩。但在无外加磁场时，由于顺磁物质的原子做无规则的热振动，宏观看来，没有磁性；在外加磁场作用下，每个原子磁矩比较规则地取向，物质显示极弱的磁性。磁化强度与外磁场方向一致，
为正，而且严格地与外磁场H成正比。
顺磁性物质的磁性除了与H有关外，还依赖于温度。其磁化率H与绝对温度T成反比。
当磁化强度M为负时，固体表现为抗磁性。Bi、Cu、Ag、Au等金属具有这种性质。在外磁场中，这类磁化了的介质内部的磁感应强度小于真空中的磁感应强度M。抗磁性物质的原子（离子）的磁矩应为零，即不存在永久磁矩。当抗磁性物质放入外磁场中，外磁场使电子轨道改变，感生一个与外磁场方向相反的磁矩，表现为抗磁性。所以抗磁性来源于原子中电子轨道状态的变化。抗磁性物质的抗磁性一般很微弱，磁化率H一般约为-10-5，为负值。
应该就是指顺磁性和抗磁性吧.磁性物质可分为顺磁质,抗磁质,铁磁质.
顺磁质:因为物质分子（或原子）中电子自旋，而产生的一个小磁场。平时，分子是杂乱无章的，所以各磁力抵消，不表现出磁性。
当外加磁场时，这些小磁场在外加磁场的作用下，排列整齐，所以增加了磁场的强度。
而抗磁质中，各分子中内部电流相互抵消，即没有顺磁质中的小磁场。当外加磁场时，由于电子的转动，受到洛伦兹力，使电子对的
磁场发生改变，而产生与原磁场相反的磁场，从而减弱了原磁场。
抗磁质有水、氢、氮、NaCl、金、银、铜等等.在磁场很强时,抗磁性物质甚至可以悬浮起来。
而铁磁质大大的增加磁性，是因为铁磁质中存在着磁畴。磁畴是物质内部一些&分子磁铁&自发排列整齐的一些小范围。
铁磁质中有很多这样的磁畴，平时排列混乱，所以对外不表现磁性。当外加磁场时，这些磁畴发生转动，排列整齐，从而大大增加了磁场。
当所有的磁畴都旋转过来后，就达到了饱和状态，即变得跟顺磁质一样的特性了。
居里点只有铁磁质才具有的，当温度达到居里点时，磁畴的作用遭到破坏而被解体，从而失去铁磁性而变成顺磁性。
有些物质，在外加磁场后，（由于内部的阻力等）磁畴不能恢复原来的样子（即磁滞），而保留了磁性，而变成了永磁铁。
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加TA为好友 发表于： 16:09:37 5楼
任何物质，在外界磁场的作用下，都会被磁化，呈现出一定的磁特性。物质在外磁场中被磁化，其本身会产生一个附加磁场，附加磁场与外磁场方向相同时，该物质被外磁场吸引；方向相反时，则被外磁场排斥。为此，把被外磁场吸引的物质称为顺磁性物质，而把会被外磁场排斥的物质称为逆磁性物质。如氧气是顺磁性气体，氢气、氮气等式逆磁性气体。
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加TA为好友 发表于： 17:36:12 6楼
&&&&&& 任何物质在外磁场作用下，都会被磁化，有些物质（如氧、氮的氧化物和稀土金属的盐等）其磁化系数为正值，即J与H方向相同，我们称之为顺磁物质。而有些物质（如氢、稀有气体及大多数的有机化合物）其磁化系数为负值，即J与H方向相反，我们称之为反磁物质。但无论是顺磁物质还是反磁物质，其磁化系数的绝对值都是很小的（10的负3次方以下），故在工程上都认为它们的导磁系数就等于真空导磁系数& 0.
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加TA为好友 发表于： 00:27:35 7楼
引用HOTEAM 的回复内容：占楼答题顺磁性、逆磁性是对某些物质的原子来说的&除这两种之外外还有铁磁性物质、反铁磁性物质
&顺磁性、逆磁性是对某些物质的原子来说的&正解！凡有未成对电子的分子，在外加磁场中必须磁场方向排列，分子的这种性质叫顺磁性，具有这种性质的物质称顺磁性物质，反之， 为反磁性。 任何物质，在外界磁场的作用下，都会被磁化，呈现出一定的磁特性。物质在外磁场中被磁化，其本身会产生一个附加磁场，附加磁场与外磁场方向相同时，该物质被外磁场吸引；方向相反时，则被外磁场排斥。为此，把被外磁场吸引的物质称为顺磁性物质，而把会被外磁场排斥的物质称为逆磁性物质。 如气体介质处于磁场中也会被磁化，而且根据气体的不同也分别表现出顺磁性或逆磁性。如氧气是顺磁性气体，氢气、氮气等式逆磁性气体。 我们经常见到的铝、钙、钨、钛、镁、铂、钡等都是顺磁物质，而金、银、铜、铅、二氧化碳、水等
则为逆磁性物质。
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加TA为好友 发表于： 06:56:04 8楼
引用陌上尘 的回复内容：
顺磁性物质是一种非铁磁性物质（如铂、铝、氧），把它们移近磁场时，可依磁场方向发生磁化，但很微弱。
逆磁性物质 又称&抗磁性物质&，是一种非铁磁性物质，如金、银、铜、铅、二氧化碳、水等。它们移进磁场，就会发生反向磁化，与磁铁不是相互吸引，而是互相排斥。其磁化强度与顺磁性物质相似或稍弱。
长见识，顶！
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加TA为好友 发表于： 14:26:49 9楼
通过字面理解，偶感觉这个顺磁就是听话的乖乖的被磁性吸引，逆磁就是叛逆，叛磁既是与磁性相斥。这个偶的理解就是异性相吸，同性相斥。
那么这个顺磁性物质，在磁场的作用下，就是表现出与磁场异性的磁极。
你磁性物质，在磁场的作用下，就是表现出与磁场同性的磁极。
通过这个不同的表现，我们可以进行选矿、探矿及产品的分类。
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加TA为好友 发表于： 15:28:12 10楼
楼上都讲了很多，也很好。我单位的氧量分析仪就是順磁氧氧含量分析仪，这就是具体应用之一。
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加TA为好友 发表于： 12:39:03 11楼
凡有未成对电子的分子，在外加磁场
中必须磁场方向排列，分子的这种性质叫顺磁性，具有这种性质的物质称顺磁性物质，反之，
为反磁性。
看分子的最外层电子,如果总数是奇数,就一定顺磁性,如果是偶数,要具体看MO,如果有单电子就顺磁性
磁性的计算:u=(n*(n+2))^1/2(n:单电子数)
判断可以用实验方法,比如加一个磁场，加热测居里点，还有理论方法，常用的是判断分子结构、电子排布等
如Na，Al，液态O2
顺磁性物质的主要特征是，不论外加磁场是否存在，原子内部存在永久磁矩。但在无外加磁场时，由于顺磁物质的原子做无规则的热振动，宏观看来，没有磁性；在外加磁场作用下，每个原子磁矩比较规则地取向，物质显示极弱的磁性。磁化强度与外磁场方向一致，
为正，而且严格地与外磁场H成正比。
顺磁性物质的磁性除了与H有关外，还依赖于温度。其磁化率H与绝对温度T成反比。
抗磁性（也叫反磁性、逆磁性）
如H2O,SiO2,AlCl3
当磁化强度M为负时，固体表现为抗磁性。Bi、Cu、Ag、Au等金属具有这种性质。在外磁场中，这类磁化了的介质内部的磁感应强度小于真空中的磁感应强度M。抗磁性物质的原子（离子）的磁矩应为零，即不存在永久磁矩。当抗磁性物质放入外磁场中，外磁场使电子轨道改变，感生一个与外磁场方向相反的磁矩，表现为抗磁性。所以抗磁性来源于原子中电子轨道状态的变化。抗磁性物质的抗磁性一般很微弱，磁化率H一般约为-10-5，为负值。
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加TA为好友 发表于： 13:43:44 12楼
也就是硬磁物质和软磁物质的概念。顺磁物质就是硬磁物质，这类物质宏观上易于磁化，不易退磁，其去磁化的居里点温度较高，在对其充磁时得到的磁化曲线具有闭合范围宽广、包络面积大，磁化曲线上的剩磁点、矫顽力点的数值均较高的特点；而逆磁物质（软磁物质）则相反，不易于磁化，退磁相对容易，居里点温度值较低，磁化曲线上闭合范围窄细、包络面积小，剩磁和矫顽力相对较小的特点
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加TA为好友 发表于： 14:26:19 13楼
突然发现每次来擂台都没什么可说的了。每次都来晚。
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加TA为好友 发表于： 17:41:28 14楼
想说还是有的说的，仔细看看别人说的，在仔细想想还有些啥要补充的，不一定都要那么全面，可以查漏补缺
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加TA为好友 发表于： 21:14:46 15楼
由组成物质的原子结构所决定。简单讲在磁场中不易被磁化物质，就是顺次物质。容易磁化的物质，就是顺次物质。
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加TA为好友 发表于： 23:24:44 16楼
&&& 要想理解这两个概念，先从磁性上来说吧，物质的宏观磁性质是由物质的微观结构所决定的。物质中的原气、离子及分子的不成对电子具有固有磁矩, 它是物质顺磁性的原因,核外运动着的电子, 在外磁场作用下, 受到劳仑兹力, 产生了与外磁场方向相反的感应磁矩, 这就是物质反磁性的原因。顺磁性、反磁性紧密地和物质的电子结构相联系。物质中不同原子、离子、分子间固有磁矩之间强烈地相互作用是物质铁磁性、反铁磁性的原因。铁磁性、反铁磁性和物质的晶体结构、分子结构相联系。
物质的顺磁性：具有不成对电子的自由离子或原子, 其电子占据轨道, 存在着轨道角动量和自旋角动量, 这就存在着轨道磁矩和自旋磁矩, 所以磁矩应由电子的轨道磁矩和自旋磁矩祸合而成,顺磁(性)物质的主要特点是原子或分子中含有没有完全抵消的电子磁矩，因而具有原子或分子磁矩。但是原子(或分子)磁矩之间并无强的相互作用(一般为交换作用)，因此原子磁矩在热骚动的影响下处于无规(混乱)排列状态，原子磁矩互相抵消而无合磁矩。但是当受到外加磁场作用时，这些原来在热骚动下混乱排列的原子磁矩便同时受到磁场作用使其趋向磁场排列和热骚动作用使其趋向混乱排列，因此总的效果是在外加磁场方向有一定的磁矩分量。这样便使磁化率(磁化强度与磁场强度之比)成为正值，但数值也是很小,一般顺磁物质的磁化率约为十万分之一(10-5)，并且随温度的降低而增大。
物质的反磁性：前面已经说到, 运动中的电子置于磁场中, 总会受到一个劳仑兹力, 使其改变运动方向, 也就是产生了一个感生附加电流, 此电流产生的诱导磁场必和外磁场方向相反, 这就是物质反磁性的原因
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加TA为好友 发表于： 23:37:57 17楼
任何物质，在外界磁场的作用下，都会被磁化，呈现出一定的磁特性。研究表明，物质在外磁场中被磁化，其本身会产生一个附加磁场，附加磁场与外磁场方向相同时，该物质被外磁场吸引；方向相反时，则被外磁场排斥。为此，我们会把被外磁场吸引的物质称为顺磁性物质，而把被外磁场排斥的物质称为逆磁性物质，或者说该物质具有逆磁性。气体介质处于磁场中也会被磁化，而且根据气体的不同也分别表现出顺磁性和逆磁性。
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加TA为好友 发表于： 22:18:41 18楼
顺磁性物质定义：在给定温度范围内，以顺磁性为其主要磁性的物质。其磁化率是正值，且远小于1。
&&&&&& 顺磁性物质是一种非铁磁性物质（如铂、铝、氧），把它们移近磁场时，可依磁场方向发生磁化，但很微弱。要用精密仪器才能测出。
逆磁性物质又称&抗磁性物质&，是一种非铁磁性物质，如金、银、铜、铅、二氧化碳、水等。它们移进磁场，就会发生反向磁化，与磁铁不是相互吸引，而是互相排斥。其磁化强度与顺磁性物质相似或稍弱。
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加TA为好友 发表于： 22:36:24 19楼
发觉大家都说的差不多,偶补充一点实际应用的.
我来说说怎么检测吧.曾经做金属探测器的时候搞过这方面的东西
顺磁的磁场为增强圆磁场,是因为,该类物质被磁化后磁场方向和原磁场方向保持一致
频率与原磁场一致.检测出的信号是幅度增加.通过单位体积物质增加的信号强度可判
断出FE类顺磁金属的大小
逆磁性物质, 磁场产生的情况是 ,涡流磁场,相位滞后,频率一致.检测的信号,表现出来的为幅度减小.
通过检测出的信号,如何判断,检测出的物体为顺磁还是逆磁呢?
主要物理原理为 两垂直的波形的频率相关关系.如李萨如图形.
通过检测的该垂直信号,来区分顺磁 逆磁的.
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加TA为好友 发表于： 22:45:22 20楼
其实顺磁和逆磁是2类划分.实际应用的时候划分为3类.
FE磁性 &逆磁 顺磁.偶主要说说,这3个划分在金属上的分类吧
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加TA为好友 发表于： 16:24:24 21楼
顺磁性、逆磁性是对某些物质的原子来说的：&&&&&&&
&&&&&&& 任何物质，在外界磁场的作用下，都会被磁化，呈现出一定的磁特性。研究表明，物质在外磁场中被磁化，其本身会产生一个附加磁场，附加磁场与外磁场方向相同时，该物质被外磁场吸引；方向相反时，则被外磁场排斥。为此，我们会把被外磁场吸引的物质称为顺磁性物质，而把被外磁场排斥的物质称为逆磁性物质，或者说该物质具有逆磁性。气体介质处于磁场中也会被磁化，而且根据气体的不同也分别表现出顺磁性和逆磁性。
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加TA为好友 发表于： 21:34:12 22楼
20MP获得者：
是众生非如是 flyyu2000
10MP获得者：
最后回复 the_wise
陈石头 hh_clei
Piston topkingjun
wyb2866255 wyb2866255
（以上能够基本给出问题答案，但不够完整，也不能结合具体应用说明）
20积分获得者：
jiaoanpeng&&&&&&& &jiaoanpeng
HOTEAM&&&&&&&&&& & haoge_188
（下面虽然都阐述很完整，相似度太高，你懂得！）
勇者 zyw3166
秒杀G wain0222
Jingtao 惊涛骇浪
陌上尘 zichen8716
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加TA为好友 发表于： 19:07:55 23楼
好不容易自己把自己的工作总结发上来了,结果被打上了抄袭的嫌疑,我冤啦我
一部分内容是引用别人的....后面数据部分都是一个一个字在WORD里做好的啊..
包括波形图都是自己做出来的....就差ISBN检索了..
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加TA为好友 发表于： 22:13:08 24楼
别灰心，继续包吹原创，以后还是有机会的。下次弄个彻底原创的就不会&涉嫌&了！
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加TA为好友 发表于： 22:19:13 25楼
引用最多两年 的回复内容：
好不容易自己把自己的工作总结发上来了,结果被打上了抄袭的嫌疑,我冤啦我
一部分内容是引用别人的....后面数据部分都是一个一个字在WORD里做好的啊..
包括波形图都是自己做出来的....就差ISBN检索了..
这个因为你全部都是图片，评奖的时候就会误认为是引用来的。以后如果你有word文档，直接粘上就好了！你这样子很容易错判的。
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加TA为好友 发表于： 22:22:13 26楼
回复内容：
对：最多两年 关于
好不容易自己把自己的工作总结发上来了,结果被打上了抄袭的嫌疑,我冤啦我
一部分内容是引用别人的....后面数据部分都是一个一个字在WORD里做好的啊..
包括波形图都是自己做出来的....就差ISBN检索了..
内容的回复：
不好意思，本期评奖更正一下，把空缺的一等奖补为你！
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加TA为好友 发表于： 22:24:42 27楼
已修改评奖结果，给你的误判还请谅解！后续会在这方面多加注意!!
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加TA为好友 发表于： 20:08:18 28楼
咳咳咳.....本来是直接发的WORD 最后还是考虑了下版权..问题& ,故意做成图片的.
结果反而弄成这样了...成拙了
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加TA为好友 发表于： 20:16:14 29楼
引用最多两年 的回复内容：
咳咳咳.....本来是直接发的WORD 最后还是考虑了下版权..问题& ,故意做成图片的.
结果反而弄成这样了...成拙了
下次有经验了吧！吃一堑长一智！还好总舵主&慈悲为怀，宅心仁厚&，呵呵！！
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加TA为好友 发表于： 20:32:15 30楼
平生不见总版主,变是电X也惘然啦
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加TA为好友 发表于： 10:16:37 31楼
引用最多两年 的回复内容：平生不见总版主,变是电X也惘然啦
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微波顺磁共振、核磁共振实验
数理与信息工程学院
电子自旋共振(Electron Spin Resonance),缩写为ESR,又称顺磁共振(Paramagnetic Resonance)。它是指处于恒定磁场中的电子自旋磁矩在射频电磁场作用下发生的一种磁能级间的共振跃迁现象。这种共振跃迁现象只能发生在原子的固有磁矩不为零的顺磁材料中，称为电子顺磁共振。1944年由前苏联的柴伏依斯基首先发现。它与核磁共振(NMR)现象十分相似,所以1945年Purcell、Paund、Bloch和Hanson等人提出的NMR实验技术后来也被用来观测ESR现象。目前它在化学、物理、生物和医学等各方面都获得了极其广泛的应用。用电子自旋共振方法研究未成对的电子,可以获得其它方法不能得到或不能准确得到的数据。如电子所在的位置,游离基所占的百分数等等。
1939年美国物理学家拉比用他创立的分子束共振法实现了核磁共振。1945年至1946年珀赛尔小组和布洛赫小组分别在石蜡小组分别在石蜡和水中观测到稳态核磁共振信号，从而在宏观的凝聚物质中取得成功。此后，核磁共振技术迅速发展，还渗透到生物、医学、计量等学科领域以及众多生产技术部门，成为分析测试中不可缺少的实验手段。
关键词：电子自旋共振
铁磁共振 g因子
顺磁共振（EPR）又称为电子自旋共振（ESR），这是因为物质的顺磁性主要来自电子的自旋。电子自旋共振即为处于恒定磁场中的电子自旋在射频场或微波场作用下的磁能级间的共振跃迁现象。研究了解电子自旋共振现象，测量有机自由基DPPH的g因子值，了解和掌握微波器件在电子自由共振中的应用，从矩形谐振长度的变化，进一步理解谐振腔的驻波。
铁磁共振和顺磁共振、核磁共振一样是研究物质宏观性能和微观结构的有效手段本实验采用扫场法进行微波铁磁材料的共振实验。即保持微波频率不变，连续改变外磁场，当外磁场与微波频率之间符合一定的关系时，可发生射频磁场的能量被吸收的铁磁共振现象。微波铁磁共振在磁学和固体物理学中占有重要地位。它是微波铁氧体物理学的基础。微波铁氧体在雷达技术和微波通信方面有重要的应用。
1、实验原理：
电子的自旋轨道磁矩与自旋磁矩
原子中的电子由于轨道运动，具有轨道磁矩，其数值为：
负号表示方向同Pl相反
在量子力学中Pl?
称为玻尔磁子。
电子除了轨道运动外还具有自旋运动，因此还具有自旋磁矩，
其数值表示为：?s??
由于原子核的磁矩可以忽略不计，原子中电子的轨道磁矩和自旋磁矩合成原子的总磁矩：?j??g
其中g是朗德因子，g?1?
j(j?1)?l(l?1)?s(s?1)
在外磁场中原子磁矩要受到力的作用，其效果是磁矩绕磁场的方向作旋进，也就是Pj绕着磁场方向作旋进，引入回磁比???g
，总磁矩可表示成?j??Pj。同时原子角动
量Pj和原子总磁矩?j取向是量子化的。Pj在外磁场方向上的投影为：
m?j,j?1,j?2,??j
其中m称为磁量子数，相应磁矩在外磁场方向
?j??m???mg?B
m?j,j?1,j?2,??j
二、电子顺磁共振
原子磁矩与外磁场B相互作用可表示为：E???j?B??mg?BB???m?B
不同的磁量子数m所对应的状态表示不同的磁能级，相邻磁能级间的能量差为
?E???B，它是由原子受磁场作用而旋进产生的附加能量。
如果在原子所在的稳定磁场区又叠加一个与之垂直的交变磁场，且角频率?满足条件 ???g?BB即????E???B，刚好满足原子在稳定外磁场中的邻近二能级差时，二邻
近能级之间就有共振跃迁，我们称之为电子顺磁共振。
当原子结合成分子或固体时，由于电子轨道运动的角动量常是猝灭的，即Pj近似为零，所以分子和固体中的磁矩主要是电子自旋磁矩的贡献。根据泡利原理，一个电子轨道最多只能容纳两个自旋相反的电子，若电子轨道都被电子成对地填满了，它们的自旋磁矩相互抵消，便没有固有磁矩。通常所见的化合物大多数属于这种情况，因而电子顺磁共振只能研究具有未成对电子的特殊化合物。 三、弛豫时间
实验样品是含有大量具有不成对电子自旋所组成的系统，虽然各个粒子都具有磁矩，但是在热运动的扰动下，取向是混乱的，对外的合磁矩为零。当自旋系统处在恒定的外磁场H0中时，系统内各质点的磁矩便以不同的角度取向磁场H0的方向，并绕着外场方向进动，从而
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