Momento magnético

Momento magnético

En física, el momento magnético de un elemento puntual es un vector que, en presencia de un campo magnético (inherentemente vectorial), se relaciona con el momento de fuerza de alineación de ambos vectores en el punto en el que se sitúa el elemento . El campo magnético es el B, denominado inducción magnética o densidad de flujo magnético.

Contenido

Relaciones físicas

La relación es:

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

donde \boldsymbol{\tau} es el momento de fuerza, \boldsymbol{\mu} es el momento dipolar magnético, y \mathbf{B} es el campo magnético. El alineamiento del momento dipolar magnético con el campo crea una diferencia en la energía potencial U:

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

Uno de los ejemplos más simples de momento dipolar magnético es el de una espira conductora de la electricidad, con intensidad I y área A, para el cual la magnitud es:

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

Momento magnético de espín

Los electrones y muchos núcleos atómicos también tienen momentos magnéticos intrínsecos, cuya explicación requiera tratamiento mecanocuántico y que se relaciona con el momento angular de las partículas. Son estos momentos magnéticos intrínsecos los que dan lugar a efectos macroscópicos de magnetismo, y a otros fenómenos como la resonancia magnética nuclear.

El momento magnético de espín es una propiedad intrínseca o fundamental de las partículas, como la masa o la carga eléctrica. Este momento está relacionado con el hecho de que las partículas elementales tienen momento angular intrínseco o espín, para partículas cargadas eso lleva inevitablemente a que se comporten de modo similar a un pequeño circuito con cargas en movimiento. Sin embargo, también existen partículas neutras sin carga eléctrica como el neutrón que sin embargo tienen momento magnético (de hecho el neutrón no se considera realmente elemental sino formado por tres quarks cargados).

Momento magnético μ de algunas partículas elementales
Neutrón \boldsymbol{\mu}_{\rm N} -0,966.236.45(24) \times 10^{-26}

Momento magnético del electrón

El momento (dipolar) magnético de un electrón es:

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

Donde

\mu_B\,\! es el magnetón de Bohr,
g_s \approx 2 [la teoría clásica predice que g_s = 1\,\!; un gran éxito de la ecuación de Dirac fue la predicción de que g_s = 2\,\!, que está muy cerca del valor exacto (que es ligeramente superior a dos; esta última corrección se debe a los efectos cuánticos del campo electromagnético)].

 \hbar es la constante de Plank racionalizada y S es el espin del electrón

Momento magnético orbital

Ciertas disposiciones orbitales, con degeneración triple o superior, implican un momento magnético adicional, por el movimiento de los electrones como partículas cargadas. La situación es análoga a la de la espira conductora presentada arriba, pero exige un tratamiento cuántico.

Los compuestos de los diferentes metales de transición presentan muy diversos momentos magnéticos, pero es posible encontrar un intervalo típico para cada metal en cada estado de oxidación, teniendo en cuenta, por supuesto, si es de espín alto o bajo.

Momentos magnéticos típicos de diversos complejos metálicos, comparados con el momento magnético de espín.
Metal de transición μeff [M.B.] μes [M.B.]
Vanadio (IV) 1.7-1.8 1.73
Cromo (III) 3.8 3.87
Hierro (III) (espín alto) 5.9 5.92
Manganeso (II) (espín alto) 5.9 5.92
Hierro (II) (espín alto) 5.1-5.5 4.90
Hierro (II) (espín bajo) 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

Véase también


Wikimedia foundation. 2010.

Игры ⚽ Нужен реферат?

Mira otros diccionarios:

  • momento magnético — Medida del campo magnético neto producido por una partícula elemental o por un núcleo atómico girando sobre su propio eje. Es la base de las imágenes de resonancia magnética nuclear. Diccionario Mosby Medicina, Enfermería y Ciencias de la Salud,… …   Diccionario médico

  • Momento magnético — En física, el momento magnético de un objeto es un vector que relaciona el torque alineado con el momento magnético experimentado con el objeto, con el propio campo vectorial …   Enciclopedia Universal

  • Momento magnético nuclear — El momento magnético nuclear es el momento magnético que poseen los núcleos atómicos y que se debe a la estructura compleja del núcleo atómico. El momento magnético nuclear se explica tanto por el momento angular asociado a los protones orbitando …   Wikipedia Español

  • Momento magnético del neutrón — El momento magnético del neutrón es de especial interés, dado que los momentos magnéticos están creados por el movimiento de cargas eléctricas. Dado que el neutrón es una partícula neutral, el momento magnético es una indicación de substructura,… …   Wikipedia Español

  • Momento magnético nuclear — Cada átomo tiene asociado un valor de momento magnético, ocasionado por el movimiento del núcleo (portador de una carga eléctrica) al girar sobre sí mismo (esta interpretación clásica sirve para entender el concepto, una interpretación cuántica… …   Enciclopedia Universal

  • Momento — «Momento» (o «momentos») puede referirse a: Contenido 1 Tiempo 2 Ciencias 2.1 Matemática 2.2 Física 2.3 …   Wikipedia Español

  • Momento — (Del lat. momentum.) ► sustantivo masculino 1 Espacio breve de tiempo: ■ entraré un momento para saludarle. SINÓNIMO instante 2 Espacio de tiempo indeterminado: ■ en su biografía, explica momentos felices. SINÓNIMO instante [período] 3 Espacio de …   Enciclopedia Universal

  • momento — mo·mén·to s.m. FO 1a. brevissimo spazio di tempo, istante, attimo: avere un momento di esitazione, non avere un momento libero, un momento da perdere, per un momento ho creduto che scherzassi | un momento: per invitare qcn. ad attendere: un… …   Dizionario italiano

  • Momento de un vector — Se llama momento en álgebra vectorial y física a una magnitud que establece una relación entre uno o varios vectores y un punto, una recta o un plano. Los momentos tienen mucha importancia en física, pues hay muchas situaciones en las que no solo …   Wikipedia Español

  • Momento dipolar — El término puede referirse al: Momento de un dipolo eléctrico discreto. Momento dipolar de una distribución de carga. Momento dipolar magnético de una distribución de corrientes. Momento dipolar químico de un enlace molecular. Esta página de… …   Wikipedia Español

Compartir el artículo y extractos

Link directo
Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”