问答题
磁冷却。将顺磁样品(如硝酸铈镁)在低温下磁化,其固有磁矩沿磁场排列时要放出能量以热量的形式向周围环境排出。然后在绝热情况下撤出外磁场,这时样品温度就要降低,实验中可降低到10-3K。如果使核自旋磁矩先排列,然后再绝热地撤去磁场,则温度可降到10-6K。试解释为什么样品绝热退磁时温度会降低。
【正确答案】这是因为在加外加磁场的作用下,顺磁样品等温磁化,顺磁质的固有磁矩在磁场的作用下会排列起来。在此过程中,外界对样品做功,顺磁质的内能增加,同时样品放出热量。去掉外磁场,顺磁质的固有磁矩又趋于混乱。在此过程中,样品对外做功,内能减小,样品温度下降。
【答案解析】