காந்த ஒத்ததிர்வு 241
கோள வடிவற்ற எலெக்ட்ரான் மேகத்தின் மேல் செயல்படுகிற மின் புலங்கள், எலெக்ட்ரான் பரி மாற்று இணைப்புகள் ஆகியவற்றிலிருந்து சுழற்று விசைகள் தோன்றக்கூடும். எந்த ஒரு நிகழ்விலும் எந்த இடைவினைகள் பெரியவை என்பதையும் எவை சிறியவை என்பதை யும் தீர்மானித்துக் கொள்ள வேண்டும். இவ்வாறு ஓர் அணுக்கருக் காந்தத் திருப்புத் திறனைப் பெற் றுள்ள ஒரு பாரா காந்த அணுவுக்கு, அணுக்கருவின் கோண உந்தமும் எலெக்ட்ரானின் கோண உந்தமும் இணைந்து ஒரே அலகாகச் செயல்படுகிற வகையில் அமைந்த சிறிய அளவில் செலுத்தப்படுகிற நிலைப் புலங்களுக்கும், அணுக்கருவின் கோண உந்தத்தை யும் எலெக்ட்ரானின் கோண உந்தத்தையும் பிரித்துத் தன்னிச்சையாகச் செயல்பட வைக்கிற பெரிய காந்தப் புலங்களுக்கும் இடையில் ஒரு வேறு பாட்டைக் கண்டுபிடிக்கலாம். ஒரு பயன்தரு கோண உந்தத்தையும் காந்தத் திருப்புத் திறனை யும் வரையறுத்து ஒரு விளைவுள்ள மதிப்பைப் பெற முடியும். பல் வகையான ஒத்ததிர்வுகள் காணப்பட் டுள்ளன. வை மூன்று அடிப்படையான தகுதி களில் ஒன்றிலோ இரண்டிலோ மூன்றிலோ வேறு பட்டிருக்கும். ஆயினும் H என்னும் ஒரு பயனுறு வகையில் செலுத்தப்பட்ட நிலைக் காந்தப் புலத்தி லிருந்து சுழல் விசைகள் தோன்றுவதாகக் கற்பிதம் செய்து கொண்டு முக்கியமான கூறுகளைப் புரிந்து கொள்ள முடியும்.M × H எனனும் சுழற்று விசை பின்வரும் சமன்பாட்டின்படி கோண உந்தம் நேரத் தோடு மாறும்படிச் செய்கிறது. d) = MH அல்லது dt dM dt = MX H (2) M இன் தொகுபயன் இயக்கம் Hஇன் திசையைச் சுற்றி H என்னும் கோண அதிர்வெண்ணுள்ள ஓர் அச்சுச் சுழற்சியாக இருக்கும். வெப்பச் சமநிலையில் MH க்கு இணையாக இருக்கும்; அச்சுச்சுழற்சி ஏற் படாது. H க்குச் செங்குத்தாக HØ Cos ot என்னும் திசைமாறு காந்தப் புலத்தைச் செலுத்தி னால் M, H இன் திசையிலிருந்து விலகிச் சாய்கிறது. அப்போது = H என்னும் ஒத்ததிர்வு நிபந்தனை நிறைவு செய்யப்படுமானால், ஆற்றல் உட்கவரப் படும். நடைமுறையில் இத்தகைய ஆற்றல் கவர்பு vH இன் இரு புறங்களிலும் பரவிய ஒரு சிறிய அதிர்வெண் நெடுக்கத்தில் நடைபெறுகிறது H,க்கு இணையான Mx என்னும் காந்தமாக்கல் பின்வரும் சமன்பாட்டிற்கு ஒத்து வருகிறது. Mx = Hx X* (u) cos at + HØX* (a) sin at (3) அ.க.8- 16 காந்த ஒத்ததிர்வு 241 இதில் X' {u), X* (0) ஆகியவை X = X(s)-jX" (வ) . {j= -1) என்னும் காந்த ஏற்புத் திறனின் (w), (j √1) மெய் மற்றும் கற்பனைப் பகுதிகளாகும். அவை முறையே பிரிகை மற்றும் உட்கவர்பைக் குறிப்பிடு கின்றன. ஒரு மாதிரித் தன்மையான உட்கவர்புக்கு H என்னும் மதிப்பை ஒட்டிய ஓர் அதிர் வெண் பகுதியில் X" (w) பெரும மதிப்பை அடை கிறது. . பல நிகழ்வுகளின்போது காந்தப் பகுப்பாய்வு செய்யக் குவாண்ட்டம் கொள்கையைப் பயன்படுத்த வேண்டிய தேவை ஏற்படுகிறது. அணுக்கள் அல்லது அணுக்கருக்கள் போன்ற ஒரே வகையான வலிவற்ற முறையில் இடைவினை செய்யும் பகுதி சுளைக் கொண்ட ஓர் அமைப்பைக் காட்டாக்க் காள்ளலாம். அவை ஒவ்வொன்றும் F என்னும் கோண உந்தக் குவாண்ட்டம் எண்ணுள்ளதாக இருக்கலாம். மொத்தக் கோண உந்தம் = F(F+1) h/2 இதில்h என்பது பிளாங்க் மாறிலி. H என்னும் காந்தப்புலத்தில் இடம் சார்ந்த குவாண்ட்டமாக்கல் 2F + 1 என்னும் எண்ணிக்கை யிலான சம் இடைவெளியில் அமைந்த ஆற்றல் மட்டங்களை அளிக்கிறது. அவை Mp (F,F-I.... F) என்னும் குவாண்ட்டம் எண்ணால் சுட்டப்படு கின்றன. அடுத்தடுத்த ஆற்றல் மட்டங்களுக்கு இடை யிலான ஆற்றல் வேறுபாடு y Hh/2r. Hr cos ot என்னும் காந்தப்புலம் AMp = + என்னும் தேர்வு I விதிப்படி மாற்றங்களைத் தோற்றுவிக்கிறது. போர் அதிர்வெண் நிபந்தனையை நிறைவு செய்வதற்கு yh H என்பது என்னும் அளவுக்குச் சமமாக இருக்க வேண்டும். இது பழங்கொள்கைப்படியான =yH என்னும் முடிவுக்கு ஒத்ததாக இருக்கிறது. I w 27 குவாண்ட்டம் கொள்கையின்படி A என்னும் ஏதாவது ஓர் ஆற்றல் மட்டத்திலிருந்து B என்னும் வேறு ஏதாவது ஓர் ஆற்றல் மட்டத்திற்கு எலெக்ட் ரான் மாற்றம் ஏற்படுவதற்கான நிகழ்தகவு, B இலிருந்து Aக்கு மாற்றம் ஏற்படுவதற்கான நிகழ் வுக்குச் சமமானதாகவே இருக்கும். எனவே ஒரு நிகர ஆற்றல் உட்கவர்பு ஏற்பட வேண்டுமென்றால் குறைந்த ஆற்றல் மட்டங்களிலுள்ள எலெக்ட்ரான் களின் மொத்த எண்ணிக்கை உயர் ஆற்றல் மட்டங் களிலிருப்பதைவிட மிகுதியாக இருக்க வேண்டும், இதற்கு நேர் மாறான நிலை ஏற்பட்டு உயர் ஆற்றல் மட்டங்களில் மிகுதியான எண்ணிக்கையில் எலெக்ட் ரான்கள் இருந்து விடுமானால் ஒரு தூண்டப்பட்ட கதிர் உமிழ்வு தோன்றும். திண்ம நிலை மேசரின் செயல்பாட்டின் அடிப்படைத் தத்துவம் இதுவே யாகும். வெப்பச் சமநிலையில் தற்சுழற்சி - உரிமைப் படிக் கோவை ஓய்வு (spin-lattice relaxation) காரண
