Momento magnético

momento magnético - Wikilingue - Encydia

Em física , o momento magnético de um elemento pontual é um vetor que, em presença de um campo magnético (inerentemente vectorial), se relaciona com o momento de força de alinhamento de ambos vetores no ponto no que se situa o elemento . O campo magnético é o B, denominado indução magnética ou densidade de fluxo magnético.

Conteúdo

1 Relações físicas
2 Momento magnético de espín
- 2.1 Momento magnético do elétron
3 Momento magnético orbital
4 Veja-se também

Relações físicas

A relação é:

$\boldsymbol{\tau} = \boldsymbol{{\mu}} \times \mathbf{B}$

onde $\boldsymbol{\tau}$ é o momento de força, $\boldsymbol{\mu}$ é o momento dipolar magnético, e $\mathbf{B}$ é o campo magnético. O alineamiento do momento dipolar magnético com o campo cria uma diferença na energia potencial Ou:

$U = - \boldsymbol{\mu} \cdot \mathbf{B}$

Um dos exemplos mais simples por enquanto dipolar magnético é o de uma espira condutora da electricidade, com intensidade I e área A, para o qual a magnitude é:

$\boldsymbol{\mu} = I \mathbf{A}$

Momento magnético de espín

Os elétrons e muitos núcleos atómicos também têm momentos magnéticos intrínsecos, cuja explicação requeira tratamento mecanocuántico e que se relaciona com o momento angular das partículas. São estes momentos magnéticos intrínsecos os que dão lugar a efeitos macroscópicos de magnetismo , e a outros fenómenos como a ressonância magnética nuclear.

O momento magnético de espín é uma propriedade intrínseca ou fundamental das partículas, como a massa ou o ónus eléctrico. Este momento está relacionado com o facto de que as partículas elementares têm momento angular intrínseco ou espín, para partículas carregadas isso leva inevitavelmente a que se comportem de modo similar a um pequeno circuito com ónus em movimento. No entanto, também existem partículas neutras sem ónus eléctrico como o neutrón que no entanto têm momento magnético (aliás o neutrón não se considera realmente elementar senão formado por três quarks carregados).

**Momento magnético $\mu$ de algumas partículas elementares**
Neutrón	$\boldsymbol{\mu}_{\rm N}$	$-0,966.236.45(24) \times 10^{-26}$

Momento magnético do elétron

O momento (dipolar) magnético de um elétron é:

$\boldsymbol{\mu} = -g_s \mu_B (\boldsymbol{s} / \hbar)$

Onde

$\mu_B\,\!$ é o magnetón de Bohr,

$g_s \approx 2$ [a teoria clássica prediz que $g_s = 1\,\!$ ; um grande sucesso da equação de Dirac foi a predição de que $g_s = 2\,\!$ , que está bem perto do valor exacto (que é ligeiramente superior a dois; esta última correcção deve-se aos efeitos cuánticos do campo electromagnético)].

$\hbar$ é a constante de Plank racionalizada e S é o espin do elétron

Momento magnético orbital

Certas disposições orbitais, com degeneração triplo ou superior, implicam um momento magnético adicional, pelo movimento dos elétrons como partículas carregadas. A situação é análoga à da espira condutora apresentada acima, mas exige um tratamento cuántico.

Os compostos dos diferentes metais de transição apresentam muito diversos momentos magnéticos, mas é possível encontrar um intervalo típico para a cada metal na cada estado de oxidación, tendo em conta, por suposto, se é de espín alto ou baixo.

**Momentos magnéticos típicos de diversos complexos metálicos, comparados com o momento magnético de espín.**
Metal de transição	$\mu_{eff}$ [M.B.]	$\mu_{es}$ [M.B.]
Vanadio (IV)	1.7-1.8	1.73
Cromo (III)	3.8	3.87
Ferro (III) (espín alto)	5.9	5.92
Manganês (II) (espín alto)	5.9	5.92
Ferro (II) (espín alto)	5.1-5.5	4.90
Ferro (II) (espín baixo)	0	0
Cobalto (II) (espín alto)	4.1-5.2	3.87
Níquel (II)	2.8-3.6	2.83
Cobre (II)	1.8-2.1	1.73