2019-10-29
Оцените степень магнитной поляризации атомарного водорода в магнитном поле Земли на широте Беркли (Примерно на средней широте.) при нормальных условиях (Нормальным условиям соответствуют температура $0^{ \circ} С$ и давление 760 мм рт. ст. ).
Решение:
Здесь стоит вопрос о порядке величины. Степень поляризации будет порядка $\frac{ \mu_{Б}H}{kT}$, где $\mu_{Б}$ - магнетон Бора. Она непосредственно следует из выражения для показателя степени при больцмановском распределении и в процентном отношении равна $\frac{100 \mu_{Б}H}{kT}$.
Большинство физиков знают, что $\mu_{Б} \approx 10^{-20} эрг/Гс$. Это значение нетрудно вычислить по формуле $\mu_{Б} = \frac{e \hbar}{2m_{e}c}$. Магнитное поле Земли на средней широте равно примерно 0,5 Гс. Следовательно, при нормальных условиях
$\frac{ \mu_{Б}H}{kT} \approx \frac{10^{-20} \cdot 0,5}{l,4 \cdot 10^{-16} \cdot 273} \approx 10^{-7}$.
Отсюда видно, что поляризация в действительности очень мала.