Bohr-van Leuvens sætning
Bohr- van Leeuwen-sætningen , bevist af Niels Bohr i 1911 og uafhængigt af ham af Hendrik van Leeuwen (bedre kendt som van Leeuwen i russisk litteratur ) i 1919 , lyder [1] :
I en tilstand af termodynamisk ligevægt kunne et system af elektrisk ladede partikler ( elektroner , atomkerner osv.), placeret i et konstant magnetfelt , ikke have et magnetisk moment , hvis det strengt adlød den klassiske fysiks love .
Ifølge denne sætning kan et stof i klassisk fysik kun magnetiseres i en termodynamisk ikke-ligevægtstilstand: når det går i en ligevægtstilstand, forsvinder magnetiseringen.
Historie
Denne teorem blev formuleret af N. Bohr i 1911 i sin afhandling. [2] I 1919 blev beviset for dette teorem uafhængigt præsenteret i afhandlingen af H. van Leeuwen, en tidligere elev af G. A. Lorenz , med hvem de diskuterede dette problem. Dette bevis blev udgivet af hende i 1921. [3] I 1932 generaliserede og formaliserede J. H. van Vleck Bohrs oprindelige formulering af denne teorem i sin monografi. [fire]
Bevis
En grov forklaring på Bohr og van Leeuwens resultat er, at et magnetfelt ikke kan udføre arbejde på en partikel. Mere specifikt er beviset baseret på transformationen af momentumforskydningen af alle ladede partikler med værdien [5] (hvor er partiklens ladning, er feltets vektorpotentiale, er lysets hastighed ). Da momentum kommer ind i den klassiske Hamiltonian , der kun beskriver systemets dynamik i kombinationer , så med en sådan udskiftning ændres partitionsfunktionen ikke, det vil sige, den afhænger ikke af tilstedeværelsen af et magnetfelt. Det følger af dette, at systemets magnetiske moment heller ikke afhænger af tilstedeværelsen af et magnetfelt og derfor altid er lig med nul, som i fravær af et felt.
En mere generel konsekvens af den klassiske skillefunktions uafhængighed af tilstedeværelsen af et magnetfelt, formuleret i artiklen af H. van Leeuwen [3] , er, at magnetfeltet ikke påvirker de termodynamiske funktioner af et system af ladede partikler som ikke har deres eget magnetiske moment og strengt overholder den klassiske fysiks love (denne udtalelse kaldes ofte også Bohr-van Leuvens sætning).
Teoremets rolle
Denne teorem har spillet en vigtig rolle i forståelsen af naturmagneternes magnetisme . Hun påpegede især, at for at forklare denne natur er det nødvendigt at inddrage nye ideer om stofstrukturen, som senere blev grundlaget for udviklingen af kvantefysikken .
Noter
- ↑ Sivukhin D.V. Almen kursus i fysik. - M . : Nauka , 1977. - T. III. Elektricitet. - S. 309. - 688 s.
- ↑ Bohr N. The Doctor's Dissertation = "Studier over Metallernes Elektrontheori", Københavns Universitet (1911) / Rosenfeld L., Nielsen JR. - Tidlige Værker (1905-1911). - Elsevier, 1972. - Vol. 1. - S. 163, 165-393. - (Niels Bohr Samlede Værker). — ISBN 978-0-7204-1801-9 .
- ↑ 1 2 van Leeuwen, HJ Problèmes de la théorie électronique du magnétisme (fransk) // J. Phys. radius. - 1921. - Bd. 2 , nr . 12. _ — S. 361–377 . Arkiveret fra originalen den 9. juli 2021.
- ↑ van Vleck, JH Teorien om elektriske og magnetiske følsomheder . - Clarendon Press, 1932. - ISBN 0-19-851243-0 .
- ↑ CGS-systemet af enheder bruges her.
Litteratur
- Fysisk encyklopædisk ordbog / Kap. udg. A. M. Prokhorov. Ed. tælle D. M. Alekseev, A. M. Bonch-Bruevich, A. S. Borovik og andre - M .: Sov. Encyclopedia, 1983. - S. 57. - 982 s. — 100.000 eksemplarer.