Відкрити головне меню

Теорема Бора — ван Льовен, доведена Нільсом Бором у 1911 році та незалежно від нього Хендрикою ван Льовен у 1919 році, стверджує[1]:

У стані термодинамічної рівноваги система електрично заряджених частинок (електронів, атомних ядер і т. п.), поміщена в постійне магнітне поле, не могла б мати магнітний момент, якщо б вона строго підпорядковувалася законам класичної фізики.

Відповідно до цієї теореми, речовина в класичній фізиці може бути намагнічена тільки в термодинамічно нерівноважному стані: при її переході в стан рівноваги, намагничення зникає.

Зміст

ДоведенняРедагувати

Грубе пояснення цього факту полягає в тому, що магнітне поле не може здійснювати роботу над частинкою. Конкретніше доведення будується на перетворенні зсуву імпульса всіх заряджених частинок на величину  [2] (де   — заряд частинки,   — векторний потенціал поля,   — швидкість світла). Оскільки в класичний гамільтоніан, що описує динаміку системи, імпульс входить тільки в комбінації  , то при такій заміні статистична сума не змінюється, тобто вона не залежить від наявності магнітного поля. Звідси випливає, що магнітний момент системи також не залежить від наявності магнітного поля і тому завжди дорівнює нулю, як і у відсутності поля.

Роль теоремиРедагувати

Дана теорема зіграла важливу роль у розумінні природи магнетизма природних магнетиків. Зокрема, вона вказала на те, що для пояснення цієї природи необхідне залучення нових уявлень про будову речовини, які в подальшому стали основою для розвитку квантової фізики.

ПриміткиРедагувати

  1. Сивухин Д. В. Общий курс физики. — 1977. — М. : Наука, 1977. — Т. III. Электричество. — С. 309.
  2. тут використана система единиц СГС

ПосиланняРедагувати