Milieux diélectriques et magnétiques
Calcul de la susceptibilité magnétique

Pour résumer le paragraphe précédent, l'effet d'un champ magnétique extérieur appliqué à un atome de Bohr est de faire varier la vitesse angulaire de l'électron d'une quantité .

Si nous revenons au calcul de l'intensité du courant créé par la rotation de l'électron autour du noyau cette vitesse angulaire supplémentaire correspond à une intensité électrique supplémentaire

et le moment magnétique de l'électron est donc affecté d'une quantité supplémentaire

avec rayon de la projection de l'orbite de Bohr sur le plan orthogonal à la direction du champ magnétique .

En moyenne sur une assemblée d'atomes cette valeur se moyenne à la somme des moyennes de et de , c'est à dire à 2/3 de la moyenne de rayon de l'orbite de Bohr du i-ème électron.

Ainsi pour une assemblée d'atomes indépendants la moyenne de la variation de moment magnétique par électron vaudra

.

Si chaque atome possède électrons indépendants la résultante vaut

En supposant qu'il y a atomes par unité de volume l'aimantation supplémentaire vaut

or par définition

donc la susceptibilité diamagnétique vaut dans ces approximations

Remarque

Cette susceptibilité est bien négative comme nous l'avions prévu à partir de la loi de Lenz, et que sa valeur est très faible. Une application numérique pour un gaz tel que l'hydrogène atomique donne ainsi proche de et pour un liquide ou pour un solide proche de .

Florent CALVAYRAC - Université du Maine Paternité - Pas d'Utilisation Commerciale - Pas de ModificationRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)