2.4.2  物质的抗磁性

在外磁场作用下，物质中的每个电子都受到洛伦兹力作用，因而电子的运动状态要改变。可以证明，在这种情况下，除了电子的轨道运动和自旋运动，还要附加一个以外磁场方向为轴线的转动，称为电子的进动，不论电子原来的运动情况如何，电子进动产生的磁矩方向总和外加磁场的方向相反，这个磁矩称为附加磁矩通常记作Δμ，其大小等于：

式中 r——电子轨道半径。

对于一个原子，设有n个电子，这些电子分布在不同的壳层上，它们有不同的轨道半径r_i，故一个原子的抗磁矩：(https://www.daowen.com)

以上两式中的负号表示附加磁矩Δμ的方向与外加磁场H的方向相反。还可以看到附加磁矩Δμ的大小和外加磁场强度H成正比。这说明抗磁物质是可逆的。当外加磁场去除后，抗磁矩即行消失。

对于一个克原子的磁矩等于ΔμN_A（N_A为阿佛加德罗常数），显然磁化率：

这种理论适合所有作轨道运动的电子，而所有物质中的原子都有这种电子，故所有物质都含有抗磁性。在抗磁性物质中，每个分子的分子磁矩为零，仅在外磁场作用下，才有附加磁矩，所以附加磁矩才是抗磁性物质产生磁效应的唯一原因。但不能讲任何物质都是抗磁性物质，对于顺磁性和铁磁性物质来说，抗磁性的磁化率相对很小，可以忽略不计。