Question

अनुचुम्बकीय लवण के एक नमूने में 2.0 x 10²⁴ परमाणु द्विध्रुव हैं जिनमें से प्रत्येक का द्विध्रुव आघूर्ण 1.5 x 10^-23 JT^-1 है। इस नमूने को 0.64 T के एक एकसमान चुम्बकीय-क्षेत्र में रखा गया है और 4.2 K ताप तक ठण्डा किया गया। इसमें 15% चुम्बकीय संतृप्तता आ गई। यदि इस नमूने को 0.98 T के चुम्बकीय-क्षेत्र में 2.8 K ताप पर रखा हो तो इसका कुल द्विध्रुव आघूर्ण कितना होगा? (यह मान सकते हैं कि क्यूरी नियम लागू होता है।)

Answer 1

दिया है, N = 2.0 × 10²⁴, m = 1.5 × 10^-23 JT^-1

B₁ = 0.64 T, T₁ = 4.2 K,  चुम्बकीय संतृप्तता M₁ = 15%

B₂ = 0.98 T, T₂ = 2.8 K, चुम्बकीय संतृप्तता M₂ = ?

चुम्बकीय संतृप्तता की स्थिति में,

पदार्थ का चुम्बकीय आघूर्ण M = Nm = 20 × 10²⁴ × 1.5 × 10^-23 = 30 JT^-1

प्रथम स्थिति में, चुम्बकीय आघूर्ण M₁ = M का 15% = `(15"M")/100 = (15 xx 30)/100` = 4.5 JT^-1

∵ क्यूरी नियम लागू होता है ; अतः 

`"M" prop "B"/"T" => "M"_2/"M"_1 = "B"_2/"T"_2 xx "T"_1/"B"_1`

`"M"_2 = "B"_2/"B"_1 xx "T"_1/"T"_2 xx "M"_1`

`= 0.98/0.64xx 4.2/2.8 xx4.5`

= 7.88 ≈ 7.9 JT^-1