Cтраница 2
Аналогично возникновению двойного лучепреломления в электрическом поле возможно также и создание искусственной анизотропии под действием магнитного поля. Если анизотропные молекулы обладают дополнительно постоянным магнитным моментом ( парамагнитное тело), подобно тому, как молекулы, будучи анизотропными, обладают постоянным электрическим моментом, то их поведение под действием магнитного поля должно представлять аналогию с явлением, наблюдаемым в электрическом поле. В отсутствие внешнего магнитного поля хаотическое расположение молекул обеспечивает макроскопическую изотропию среды, несмотря на анизотропию отдельных молекул. Наложение достаточно сильного магнитного поля, воздействующего на магнитные моменты молекул, ориентирует их определенным образом относительно этого внешнего поля. Ориентация анизотропных молекул сообщает всей среде свойства анизотропии, которые можно наблюдать обычным способом. Действительно, удалось обнаружить возникновение двойного лучепреломления под действием сильного магнитного поля, направленного поперечно к линии распространения света. Схема расположения опыта аналогична схеме, применяемой для наблюдения явления Керра. [16]
Влияние некоторых веществ на плоскость колебаний поляризованного света известно давно и обозначается как оптическая активность. Причина оптической активности может быть различной. Некоторые неорганические вещества оптически активны только в твердом состоянии, в расплаве или в растворе их оптическая активность исчезает, следовательно, она связана с их кристаллической структурой. В других случаях наблюдают вращение плоскости колебаний поляризованного света при прохождении луча через соединение при наложении сильного магнитного поля. Угол вращения пропорционален интенсивности магнитного поля, и, следовательно, оптическая активность является временным свойством. Некоторые органические вещества оптически активны в жидком состоянии, в растворе и даже в газовой фазе, как это было показано Био в 1815 г. Таким образом, оптическая активность соединений - это свойство самих молекул и она должна определяться их хиральной структурой. Исходя из этих предпосылок, Ле Бель и ВантТофф предложили теорию, согласно которой молекулы являются трехмерными структурами, и заложили основы представлений о пространственном строении органических соединений, которые общеприняты в настоящее время. [17]
При еще большем увеличении внешнего поля магнитные моменты доменов, уже составляющие небольшой угол с Н, постепенно поворачиваются до полного совпадения с направлением магнитного поля, что будет соответствовать намагниченности до насыщения. Тем не менее, при дальнейшем возрастании внешнего поля намагниченность образца продолжает немного увеличиваться. Объясняется это тем, что при температуре, отличной от абсолютного нуля, не все спины спонтанно намагниченных областей ориентированы параллельно друг другу. Вследствие теплового движения атомов часть спинов имеет антипараллельную ориентацию. Наложение сильного магнитного поля может вызвать переориентацию этих спинов, и этот процесс называется парапроцессом. [18]