МАГНИТО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, состоят в намагничении тел при их вращении и обратно. Развитие современных атомных представлений привело к тому, что амперовские элементарные токи, к-рыми объясняли намагничение тел, стали отождествляться с круговыми токами, обусловленными движением электронов внутри атомов. Это привело к возможности предсказать М.-м. я., подтверждающие эту гипотезу о природе магнитизма. Различают два М.-м. я.:
1) Эффект Эйнштейна—де Гааза. Если изменить магнитный момент (см. Магнитный момент атома) тела, то при этом изменится и момент количества движения электронов тела, обусловливающих его намагничение. Но полный момент количества движения тела должен остаться постоянным. Поэтому должен измениться момент количества движения ядер или — что почти одно и то же — атомов тела. Но атомы твердого тела не могут двигаться порознь, и наличие момента количества движения атомов тела означает вращение всего тела как целого. Таким образом, при намагничении тела оно должно притти во вращение вокруг направления намагничения. Угловая скорость со этого вращения обратно-пропорциональна моменту инерции тела. Этот эффект был впервые наблюден Эйнштейном и де Гаазом в 1915. В виду того, что момент вращения тела, приобретаемый им при намагничении, вообще говоря, очень мал, они воспользовались для его наблюдения методом резонанса. Тонкий железный стерженек подвешивался на нити внутри индукционной катушки. При пропускании через катушку переменного тока в получающемся магнитном поле стерженек приобретает переменный магнитный момент и при этом начинает вращаться попеременно в ту и другую сторону. Период переменного тока подбирается близким к собственному периоду колебаний стержня, и, благодаря резонансу, амплитуда колебаний делается большой.
2) Обратный ему эффект Барнетта, явление, при котором ферромагнитный стержень, приведенный во вращение, намагничивается вдоль оси вращения. Наблюдения Барнетта сводились к измерению магнитного момента, получающегося при вращении ферромагнитного цилиндра, и величины магнитного поля, необходимого для получения такого же момента. Направление поворота цилиндра в эффекте Эйнштейна—де Гааза и направление магнитного момента в эффекте Барнетта соответствуют предположению о вращающихся электронах как главном источнике намагничения.
Наличие этих эффектов обусловлено определенным соотношением между вращательным моментом атомного электрона и его магнитным моментом. Обозначим через и массу и заряд электрона, через и — площадь его орбиты и период обращения, через — скорость света.
Круговой ток силы , обтекающий площадь , эквивалентен магнитному диполю с моментом
Из закона площадей имеем для механич. момента электрона выражение
откуда получаем для отношения магнитного момента к механическому универсальное выражение
Отсюда следует, что если изменить намагничение куска железа (векторную сумму всех магнитных моментов), то результирующий механич. момент (векторная сумма всех механич. моментов электронов) также должен измениться на
Однако полный механич. момент куска железа должен оставаться постоянным, и, следовательно, кусок приобретает в виде отдачи момент количества движения, равный
Трудности наблюдения М.-м. я. лежат гл. обр. в необходимости тщательно устранить влияние поля земного магнитизма, действие которого в миллион раз превышает ожидаемый эффект. Поэтому в опытах Барнетта в 1914 и Эйнштейна—де Гааза в 1915 был получен только качественный результат. Однако количественно результаты опытов не совпадали с теорией. Вместо требуемого теорией коэффициента пропорциональности получался всегда коэффициент, близкий к . Разгадку принесло открытие Юленбеком и Гаудсмитом собственного магнитного момента электрона, т. н. электронного спина (см.).
Лит.: Введенский Б. А. и Ландсберг Г. С., Современное учение с магнетизме, М — Л., 1929; Блох Ф., Молекулярная теория магнетизма, пер. с немецкого, Л. — М., 1936; Стонер Э., Магнетизм, пер. с английского, М. — Л., Í932.