磁矩英文解释翻译、磁矩的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 magnetic moment
分词翻译:
磁的英语翻译:
magnetism
矩的英语翻译:
quadrature; rules; square
【医】 moment
专业解析
磁矩是描述物体或微观粒子磁性特性的核心物理量,指物体在外磁场中受到力矩作用时表现出的磁极化强度,或微观粒子(如电子、原子核)因自旋或轨道运动产生的固有磁性。英文对应术语为"Magnetic Moment",国际单位制中以安培·平方米(A·m²)计量。
从物理学角度,磁矩可分为两类:
-
经典磁矩:宏观物体(如磁铁、电流环)的磁性表征,计算公式为:
$$
mathbf{mu} = I cdot mathbf{A}
$$
其中$I$为电流强度,$mathbf{A}$为环路面积矢量。
-
量子磁矩:微观粒子的内禀属性,例如电子自旋磁矩:
$$
mu_e = -g_s frac{ehbar}{4m_e}
$$
$g_s$为朗德因子,理论值约为2.0023。
磁矩在多个领域具有关键应用,包括:
- 材料科学:铁磁体磁畴分析(参考美国国家标准技术研究院磁学实验室)
- 医学影像:核磁共振成像(MRI)依赖氢核磁矩特性
- 量子计算:电子自旋磁矩作为量子比特载体(引自《物理评论快报》最新研究)
权威参考文献:
- 赵凯华《电磁学》(高等教育出版社)
- HyperPhysics磁矩专题(http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/magmom.html)
- NIST磁学数据库(https://www.nist.gov/pml/quantum-measurement-division/magnetic-moments)
网络扩展解释
磁矩是描述物体磁性特性的物理量,表示其在外磁场中受到的力矩大小和方向。以下是核心要点:
1.基本定义
- 磁矩是一个矢量,方向由磁性系统的磁场分布决定。对于环形电流或磁铁,其方向遵循右手定则:四指弯曲方向为电流方向时,拇指指向磁矩方向(或从磁铁南极指向北极)。
2.计算公式
- 电流环模型:磁矩($mu$)等于电流强度($I$)与环路面积($A$)的乘积:
$$
mu = I cdot A
$$
- 原子尺度:电子轨道运动或自旋也会产生磁矩。例如,轨道磁矩与角动量成正比,自旋磁矩则是量子化的。
3.单位与方向
- 单位:国际单位为安培·平方米($mathrm{A cdot m}$)。
- 方向:与磁场相互作用时,磁矩会趋于与外磁场方向一致,导致物体转动(如指南针指向地磁场方向)。
4.物理意义
- 磁性表征:磁矩越大,物体产生的磁场越强,或受外磁场影响越显著。
- 能量关系:在外磁场($mathbf{B}$)中,磁矩的势能为:
$$
U = -mu cdot B
$$
系统倾向于使磁矩与磁场方向一致以降低能量。
5.应用领域
- 原子物理:电子磁矩解释原子光谱分裂(塞曼效应)。
- 材料科学:铁磁体的宏观磁性源于微观磁矩的有序排列。
- 医学成像:核磁共振(MRI)利用原子核磁矩的进动特性生成图像。
示例
- 条形磁铁:磁矩方向从南极到北极,大小与磁极强度和两极距离相关。
- 螺线管:等效于多个环形电流的叠加,总磁矩为各环磁矩的矢量和。
若需进一步探讨特定场景(如量子力学中的自旋磁矩),可提供更详细方向。
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