Momento magnético NA MECÂNICA GENERALIZADA GRACELI.


Em física, o momento magnético ou momento de dipolo magnético de um elemento pontual é um vetor que, em presença de um campo magnético (inerentemente vectorial), relaciona-se com o torque de alineação de ambos vectores no ponto no qual se situa o elemento . O vector de campo magnético a utilizar-se é o B denominado como Indução Magnética ou Densidade de Fluxo Magnético cuja magnitude é o Weber por metro quadrado.

Em física, astronomiaquímica e engenharia elétrica, o termo momento magnético de um sistema (tal como um laço de corrente elétrica, uma barra de magneto, um eletrão, uma molécula, ou um planeta) normalmente refere-se a seu momento dipolo magnético, e é uma medida da intensidade da fonte magnética. Especificamente, o momento dipolo magnético quantifica a contribuição do magnetismo interno do sistema ao campo magnético dipolar externo produzido pelo sistema (i.e. o componente do campo magnético externo que atua ao inverso da distância ao cubo).

Qualquer campo magnético dipolar é simétrico no que diz respeito às rotações em torno de um eixo particular, conseqüentemente é habitual descrever o momento de dipolo magnético que cria um campo como um vector com uma direção ao longo deste eixo. Para quadripolaroctopolar, e momentos magnéticos multipolos de mais alta ordem (ver expansão multipolo).

Relações físicas

A relação é:

 

/G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

Onde  é o torque,  é o momento magnético, e  é o campo magnético. O alinhamento do momento magnético com o campo cria uma diferença na energia potencial U:

 

/G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

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

 

/G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

Exemplo

A força resultante sobre uma bússola produzida pelo campo magnético da Terra, é quase nula, devido a que sobre os dois pólos magnéticos atuam forças iguais e opostas. No entanto, essas forças produzem um torque suficientemente forte para poder ser observado facilmente.[1]

Qualquer ímã, em particular a bússola, tem um momento magnético,  que é um vetor orientado desde o seu pólo sul até o seu pólo norte; um campo magnético  produz um torque, , igual ao produto vetorial entre o momento magnético e o campo:

 

/G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

torque será sempre no sentido que faz rodar o momento magnético  até apontar no sentido do campo .

O torque produzido pelo campo magnético é o princípio usado nos motores elétricos (figura ao lado).

O motor tem uma bobina, que pode rodar à volta de um eixo, dentro de um campo magnético produzido por ímanes fixos. A bobina é um fio condutor enrolado várias vezes. Cada volta completa do fio na bobina designa-se de espira.[1]

Quando o fio é percorrido por uma corrente , as forças magnéticas sobre os diferentes segmentos de cada espira anulam-se, mas há um torque resultante; pode mostrar-se que se o campo for uniforme, o torque resultante verificará , sendo o momento magnético da espira igual a:

 

/G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

onde  é a área da espira e  o versor perpendicular à espira, no sentido definido pela regra da mão direita, como mostra a figura abaixo: o polegar da mão direita define o sentido de , quando os outros quatro dedos apontarem no sentido da corrente na espira.

Definição do momento magnético de uma espira.

O momento magnético de uma bobina é a soma dos momentos das espiras que formam essa bobina. Se a bobina tiver  espiras, comporta-se como um íman com momento magnético .

/G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

Se o campo não for uniforme, a área da bobina deverá ser dividida em pequenos pedaços para calcular o torque total por meio de um integral de superfície.[1]

Num motor, os dois terminais da bobina ligam-se a um comutador que roda juntamente com a bobina. Na figura do motor pode ver-se o comutador (cilindro com dois setores metálicos independentes) a fazer contato com os dois terminais  e  ligados a uma fem(Força eletromotriz) externa.

Quando a bobina roda, chega até uma posição em que o segmento do comutador que estava em contato com o terminal positivo passa a estar em contato com o terminal negativo e vice-versa, invertendo-se o sentido da corrente na bobina.

O comutador é colocado de forma a que, quando o momento magnético da bobina estiver na direção e sentido do campo magnético do íman (de esquerda para direita, na figura do motor, o sentido da corrente seja invertido, fazendo com que o ângulo entre o momento magnético e o campo passe de  para .

Assim, a bobina roda constantemente, porque o torque magnético tende sempre a diminuir esse ângulo até .[1]

Momento magnético de spin

Os electrões e muitos núcleos atómicos também têm momentos magnéticos intrínsecos, cuja explicação requer tratamento mecânico quântico 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 spin é uma propriedade intrínseca ou fundamental das partículas, como a massa ou a carga eléctrica. Este momento está relacionado com o fato de que as partículas elementares têm momento angular intrínseco ou spin, para partículas carregadas isso leva inevitavelmente a que se comportem de modo similar a um pequeno circuito com cargas em movimento. Entretanto, também existem partículas neutras como o neutrão que, embora tenham momento magnético, não apresentam carga (de fato o neutrão não é considerado realmente elementar senão formado por três quarks carregados).

Momento magnético  de algumas partículas elementares [2]
PartículaMomento dipolo magnético em unidades SI (10−27 J/T)Spin (adimensional)
eletrão-9 284,7641/2
protão14,1060671/2
neutrão-9,662361/2
muão-44,9044781/2
deuterão4,33073461
trítio15,0460941/2

/G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 


Momento magnético do eletrão

O momento (dipolar) magnético de um eletrão é:

 

/G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

onde

 é o magnetão de Bohr,

 [a teoria clássica prediz que ; um grande êxito da equação de Dirac foi a predicção de que , que está muito próximo do valor exacto (que é ligeiramente superior a dois; esta última correcção se deve aos efeitos quânticos do campo eletromagnético)].

Experimento de Stern-Gerlach: A Descoberta do Momento Magnético

Em 1943, o Prêmio Nobel de Física foi concedido ao físico alemão Otto Stern (1888- 1969) por seus trabalhos pioneiros sobre o método do feixe atômico e a conseqüente descoberta do momento magnético do próton.[3]

Aparelho de Stern-Gerlach. O campo entreos dois pólos do imã aparece indicada pelas linhas decampo desenhadas em uma das extremidades do imã. Aintensidade do campo aumenta na direção z positiva (N→S para cima).

As primeiras experiências com feixes atômicos foram realizadas por Stern e seu colega, o físico alemão Walther Gerlach (1899-1979), nas quais foi possível medir o momento magnético de átomos, fazendo passar um feixe de átomos de prata (Ag) por uma região de campo magnético não uniforme .

Assim, os átomos que tinham o momento magnético  paralelo ao campo magnético externo se dirigiam para um lado, e os que tinham  antiparalelo se dirigiam para o lado oposto.

Através do afastamento entre as marcas deixadas pelos átomos de Ag em uma placa situada em uma das extremidades do equipamento que gerava  foi possível a esses dois físicos medirem 

/G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

O resultado dessas experiências, conhecido como a experiência de Stern-Gerlach, foi publicado, em 1921, na Zeitscrhift Für Physik, em 1922, também na Zeitscrhift Für Physik e, em 1924, nos Annalen der Physik.

Em 1933, Stern e o físico alemão Immanuel Estermann apresentaram na Zeitscrhift Für Physik 85 (p. 17) o resultado de uma experiência, na qual mediram o momento magnético do próton, usando a mesma técnica do desvio de um feixe molecular por campos magnéticos variáveis

Em 1949, Gardner e Edward Mills Purcell apresentaram, na Physical Review, o resultado de uma experiência na qual determinaram o momento magnético (µ) do Próton.

Momento magnético orbital

Certas disposições orbitais, com degeneração tripla ou superior, implicam um momento magnético adicional, pelo movimento dos electrões como partículas carregadas. A situação é análoga à da espiral condutora apresentada aciba, mas exige um tratamento quântico.

Os compostos dos diferentes metais de transição apresentam muitos momentos magnéticos diversos, mas é possível encontrar um intervalo típico para cada metal em cada estado de oxidação, tendo em conta, entretanto, se é de spin alto ou baixo.

Momentos magnéticos típicos de diversos complexos metálicos, comparados com o momento magnético de spin.
Metal de transição
Vanádio (IV)1,7-1,81,73
Cromo (III)3,83,87
Ferro (III) (spin alto)5,95,92
Manganês (II) (spin alto)5,95,92
Ferro (II) (spin alto)5,1-5,54,90
Ferro (II) (spin baixo)00
Cobalto (II) (spin alto)4,1-5,23,87
Níquel (II)2,8-3,62,83
Cobre (II)1,8-2,11,73

/G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 


Spin de partículas elementares NA MECÂNICA GENERALIZADA GRACELI.

Partículas elementares, tais como os fótons, elétrons e os quarks, são partículas que não podem ser divididas em partes menores. Teorias e estudos experimentais têm mostrado que o spin, presente nessas partículas, não pode ser explicado por postulações clássicas, onde partículas menores tendem a orbitar em volta de um centro de massa. O spin que essas partículas apresentam é uma propriedade física intrínseca, como a propriedade de carga elétrica e massa. Na mecânica quântica, o momento angular de qualquer sistema é expresso pela equação abaixo:

 /G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

Onde  é a constante de Planck reduzida , / G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... e o número quântico do spin s é uma fração na forma  , onde n pode ser qualquer número inteiro não-negativo. Assim, s pode assumir os valores 0, , 1, , 2, etc. A fração do número quântico é a maior diferença entre o momento angular orbital do spin. O valor de s depende unicamente do tipo de partícula, não podendo ser alterada de forma alguma, ao contrário da direção do spin.

Spin de partículas compostas

O spin de partículas compostas, tais como próton, constituído pela soma dos spins das partículas em órbita em determinado momento angular. O spin de partículas compostas está sujeita às mesmas leis que regem o spin de partículas elementares. Partículas compostas sofrem spin sob circunstâncias matemáticas determinadas, tais como as partículas elementares; por exemplo, o spin de um próton é igual a , da mesma forma que um pósitron.

Spin de átomos e moléculas

O spin de átomos e moléculas é igual a soma dos spins dos elétrons constituintes de cada um. Mais sobre o assunto, consulte paramagnetismo.

Formulação Matemática

Todas as partículas elementares, tais como: prótons, nêutrons, elétrons, etc. possuem um momento angular intrínseco chamado SPIN, símbolo S. Não existe análogo clássico que poderia permitir a definição de spin, tal como

 / G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

duma maneira similar à definição do momento angular orbita

 /G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

O módulo de S é . /G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

Spin é uma propriedade interna da partícula, como a massa ou a carga .

Constitui uma coordenada ou grau de liberdade adicional na formulação da mecânica quântica.

Regras de Comutação

Estas são exatamente as mesmas que as do momento angular orbital, isto é:

, etc /G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

, etc /G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

, etc / G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

Funções de onda ou Spinores

Estas são denotadas por  onde  e .[1]/G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

De modo que o estado de spin para cima será denotado por:

 /G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

e o estado de a spin para baixo por

 /G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

Os spinores são, simultaneamente, auto-funções dos operadores de spin  e :

/G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... 

Assim, a álgebra dos operadores de momento angular orbital pode ser aplicada diretamente para os operadores de spin.[1]




  PRINCÍPIO GRACELI DE:

PARTICULARIDADES.

INCERTEZAS.

INSTABILIDADE.

E GENERALIZAÇÕES.


 AS EQUAÇÕES GENERALIZADAS GRACELI - QUÃNTICA QUÍMICA E RELATIVISTA

SE FUNDAMENTAM E ESTRUTURAM OS FENOMENOS DO SDCTIE GRACELI, DO INFINITO DIMENSIONAL GRACELI, DOS TENSORES DE GRACELI NO PRÍNCIPIO DA PARTICULARIDADE. INCERTEZA, E GENERALIZAÇÕES.


ONDE UM ESTADO FÍSICO, UM ESTADO TRANSCENDENTE [EM TRANSCENDÊNCIA], ESTRUTURAS QUÍMICAS, CAMPOS, FENÔMENOS , ENERGIAS, E OUTROS VARIAM DENTRO DAS EQUAÇÕES DE GRACELI.

     EQUAÇÃO GERAL DE GRACELI.[quantização de Graceli].

  G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... ..  =

G ψ = E ψ = IGFF  E [tG+]ψ ω /c] =   [/ ] /  /   = ħω [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   [ q G*]ψ μ / h/c ψ(xt)  [x  t ]..


OU SEJA, CADA INFINITA PARTÍCULA, FENÔMENO, ESTADO E OUTROS VARIAM CONFORME AS SUAS CONDIÇÕES, E AÇÕES DE INTERAÇÕES E TRANSFORMAÇÕES.


OU SEJA, UM ÁTOMO, ELÉTRON, PRÓTON, NÚCLEO, E OUTROS TEM AS SUAS PRÓPRIAS PARTICULARIDADES DE INTERAGIR E TRANSCENDER EM CADA ELEMENTO QUÍMICO, E MESMO DE UM MESMO ELEMENTO QUÍMICO PARA O MESMO, COMO EXEMPLO, DO FERRO PARA O FERRO.


FERRO DIFERENTE DO ALUMÍNIO.

FERRO A DIFERENTE DO FERRO B.

FERRO A NO TEMPO A DE FUSÃO A DIFERENTE DO FERRO B DE FUSÃO B. NO TEMPO A.

FERRO A NO TEMPO A DE FUSÃO A DIFERENTE DO FERRO C DE FUSÃO B.

FERRO COM POTENCIAL DE TRANSFORMAÇÃO A DIFERENTE DO B.


E PROSSEGUE.


OU SEJA, SE TEM UMA PARTICIULARIDADE PARA CADA ESTRUTURA, DIMENSÃO, CATEGORIAS DE GRACELI [TIPO, INTENSIDADE, TEMPO DE AÇÃO E POTENCIAL DE TRANSFORMAÇÕES E INTERAÇÕES]. ESTADO, FENÔMENOS, E OUTROS.


LEVANDO ASSIM, A UMA INCERTEZA QUÂNTICA RELATIVISTA E QUÍMICA.


E SENDO COMUM A TODOS. OU SEJA, GENERALIZADO E UNIFICATDOR.

ISTO INCLUI CAMPOS E SUAS INTERAÇÕES, PARTÍCULAS, E OUTROS.



COM ISTO SE TEM UMA INCERTEZA DO QUE SE TERÁ NO FUTURO E NO TEMPO PRESENTE.

OU OBSERVAR UM FENÔMENO NO TEMPO A ATÉ CHEGAR AO TEMPO B JÁ SERÁ OUTRO, E VARIA CONFORME DISTÂNCIA E VELOCIDADE DE OBSERÇÃO.



DENTRO DE UM PROCESSO TÉRMICO OU SOB PRESSÃO SE TERÁ UMA INSTABILIDADE  QUE SEGUIRÁ A INSTABILIDADE.
OU SEJA, A PARTÍCULARIDADE LEVARÁ A INSTABILIDADE , E ESTA A INCERTEZA.


   MECÂNCIA GENERALIZADA GRACELI DE INTERAÇÕES E TRANSFORMAÇÕES.


LEI -

TODA INTERAÇÃO LEVA  A TRANSFORMAÇÕES, E VICE-VERSA.


INTERAÇÕES COMO E EM:

NAS INTERAÇÕES DAS FORÇAS FUNDAMENTIAS.

INTERAÇÕES DE SPIN - ÓRBITA.

ESTRUTURA - TEMPERATURA.

DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA - NÍVEIS DE ENERGIA - BANDAS.

ELÉTRONS - FÓNOS.

ELÉTRONS - ELÉTRONS.

ESTADO QUÂNTICO - NÚMERO QUÃNTICO.

ENTROPIA -TEMPERATURA - MOVIMENTO BROWNIANO - CAMINHOS DE PARTÍCIULAS.

CATEGORIA - DIMENSÕES - FENÔMENOS [NO SISTEMA SDCTIE GRACELI].


ENTROPIA - ENTALPIA. ETC.


VEJAMOS AS INTERAÇÕES DE CAMPOS.

E EM RELAÇÃO AO SISTEMA  DE MECÂNICA GENERALIZADO GRACELI.



   eletromagnetismo quântico químico relativístico Graceli.



MECÂNICA DO SISTEMA DIMENSIONAL GRACELI.

ONDE A MAIORIA DOS FENÔMENOS FÍSICOS [EM TODAS AS ÁREAS] VARIAM CONFORME O SISTEMA DIMENSIONAL GRACELI.

SENDO ELE;



      EQUAÇÃO GERAL DE GRACELI.[quantização de Graceli].

  G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... ..  =

G ψ = E ψ = IGFF  E [tG+]ψ ω /c] =   [/ ] /  /   = ħω [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   [ q G*]ψ μ / h/c ψ(xt)  [x  t ]..



q [tG*] ==G ψ = E ψ = IGFF   E [tG+].... .. 

SISTEMA GRACELI DE:

 TENSOR [tG+] GRACELI = IGFF + SDCTIE GRACELI, DENSIDADE DE CARGA E DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA, NÍVEIS DE ENERGIA, NÚMERO E ESTADO QUÂNTICO. + POTENCIAL DE SALTO QUÂNTICO RELATIVO AOS ELEMENTOS QUÍMICO COM O SEU RESPECTIVO  E ESPECÍFICO NÍVEL DE ENERGIA., POTENCIAL DE ENERGIA, POTENCIAL QUÍMICO,  SISTEMA GRACELI DO INFINITO DIMENSIONAL.


ONDE A CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA TAMBÉM PASSA A SER DIMENSÕES FÍSICO-QUÍMICA DE GRACELI. 

q [tG*] = energia quântica Graceli.



Força fundamental - INTERAÇÕES GRACELI IG =


IGFF = INTERAÇÕES GRACELI -  Força fundamental.


 T = TEMPERATURA.


PERMEABILIDADE MAGNÉTICA .
INTERAÇÃO SPINS ÓRBITA.
MOMENTUM MAGNÉTICO.
DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS.
NÍVEIS E SUBNIVEIS DE ENEREGIA.
BANDAS DE ENERGIAS.

IGFF = FF / T . PM. ISO . MM. DEEQ. NE. BE. [1]




IGFF = FF / T . PM. ISO . MM. DEEQ. NE. BE./G ψ = E ψ =  E [tG+].... ..  [2]




1 / IGFF = FF / T . PM. ISO . MM. DEEQ. NE. BE. [-1]




1 / IGFF = FF / T . PM. ISO . MM. DEEQ. NE. BE./G ψ = E ψ =  E [tG+].... ..  [-1]





RELATIVIDADE DAS FORÇAS FUNDAMENTAIS.

IGFF = FF / T . PM. ISO . MM. DEEQ. NE. BE. / c .





IGFF = FF / T . PM. ISO . MM. DEEQ. NE. BE./G ψ = E ψ =  E [tG+].... ../ c .

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