物理学実験
磁性体
【実験の目的】
Gdを中心とする希土類元素の磁性を測定し、量子力学に基づいた計算と一致することを確かめることにより、磁性と量子力学との関連を知る。
【(問)検出コイルの配置・誘導電圧の計算】
(1)磁気双極子モーメントと点A(X,Y,Z)の距離rは、
r={X +Y +(Z-Z(t)) }
={ X +Y +Z (1- ) }
{ X +Y +Z (1-2 )}
=R(1- ) であるので
r = R (1- )
R (1+ ) と近似できる。
同様にしてr =R (1+ ) と近似できる。
=(m,0,0)として与えられたの式に代入すると、B =B =0、
B = {-m R (1+ )+3mX R (1+ )} である。
コイルを貫く磁束はNΦ=N B S
= {-m R (1+ )+3mX R (1+ )}
誘導起電力はコイルを貫く磁束の時間変化であるので、
- =- {-3 mR Z +15m X R Z }
=A(4sinθ-5sin θ)
(但しX=Rcosθ、Z=Rsinθ、A= とおいた。)
f(θ)= 4sinθ-5sin θ...