مسببات المغنطيسية ، المواد غير المتجانسة ، الأمثلة والاختلافات مع المغناطيسية المغناطيسية

ال بارامغناطيسية هو شكل من أشكال المغناطيسية التي تنجذب فيها بعض المواد بشكل ضعيف بواسطة مجال مغناطيسي خارجي وتشكل مجالات مغناطيسية داخلية مستحثة في اتجاه المجال المغناطيسي المطبق.

على عكس ما يعتقد كثير من الناس ، فإن الخصائص المغناطيسية لا تنحصر فقط في المواد المغناطيسية المغناطيسية. جميع المواد لها خصائص مغناطيسية ، وإن كانت بشكل أضعف. وتسمى هذه المواد paramagnetic و diamagnetic.

بهذه الطريقة ، يمكن تمييز نوعين من المواد: paramagnetic و diamagnetic. في وجود مجال مغناطيسي ، تنجذب المجالات المغنطيسية نحو المنطقة التي تكون فيها كثافة المجال أكبر. في المقابل ، تنجذب تلك المغناطيسية إلى منطقة الحقل حيث تكون الكثافة أقل.

عندما تكون في حالة وجود حقول مغناطيسية ، فإن المواد المغنطيسية تعاني من نفس النوع من الجاذبية والتنافر التي يعيشها المغناطيس. ومع ذلك ، عندما يختفي المجال المغنطيسي ، تنتهي الإنتروبيا بالمحاذاة المغناطيسية التي تم إحداثها.

بمعنى آخر ، المواد المغناطيسية تجذبها الحقول المغناطيسية ، على الرغم من أنها لا تتحول إلى مواد ممغنطة بشكل دائم. بعض الأمثلة على المواد المغنطيسية هي: الهواء ، والمغنيسيوم ، والبلاتين ، والألمنيوم ، والتيتانيوم ، والتنغستن ، والليثيوم ، وغيرها..

مؤشر

• 1 أسباب
  • 1.1 قانون كوري
• 2 المواد شبه المغناطيسية
• 3 الاختلافات بين paramagnetism و diamagnetism
• 4 تطبيقات
• 5 المراجع 

الأسباب

يرجع السبب إلى أن بعض المواد تتكون من ذرات وجزيئات لها لحظات مغناطيسية دائمة (أو ثنائيات أقطاب) ، حتى عندما لا تكون في وجود مجال مغناطيسي.

تتسبب اللحظات المغناطيسية في دوران الإلكترونات غير المقيدة للمعادن وغيرها من المواد التي لها خواص مغناطيسية.

في الظواهر المغنطيسية الخالصة ، لا تتفاعل ثنائيات القطب مع بعضها البعض ، ولكن يتم توجيهها بشكل عشوائي في حالة عدم وجود مجال مغناطيسي خارجي كنتيجة للإثارة الحرارية. هذا يولد لحظة المغناطيسي لاغية.

ومع ذلك ، عند تطبيق مجال مغناطيسي ، تميل الأقطاب الثنائية إلى المحاذاة مع الحقل المطبق ، مما ينتج عنه لحظة مغناطيسية صافية في اتجاه الحقل المذكور وإضافة إلى الحقل الخارجي..

في أي حال ، يمكن محاذاة محاذاة الأقطاب الثنائية من خلال تأثير درجة الحرارة.

وبهذه الطريقة ، عندما يتم تسخين المادة ، يكون التحريض الحراري قادرًا على مواجهة التأثير الذي يحدثه المجال المغناطيسي على الأقطاب الثنائية وإعادة توجيه اللحظات المغناطيسية بطريقة فوضوية ، مما يقلل من شدة المجال المستحث..

قانون كوري

تم تطوير قانون كوري بشكل تجريبي بواسطة الفيزيائي الفرنسي بيير كوري في عام 1896. لا يمكن تطبيقه إلا عند وجود درجات حرارة عالية وتكون المادة المغنطيسية في وجود حقول مغناطيسية ضعيفة.

هذا لأنه فشل في وصف المعلمة المغناطيسية عندما يتم محاذاة جزء كبير من اللحظات المغناطيسية.

ينص القانون على أن مغنطة المادة المغنطيسية تتناسب طرديا مع شدة المجال المغنطيسي المطبق. وهو ما يعرف باسم قانون كوري:

M = X ∙ H = C H / T

في الصيغة السابقة M هي مغنطة ، H هي كثافة التدفق المغناطيسي للحقل المغناطيسي المطبق ، T هي درجة الحرارة المقاسة في Kelvin و C هي ثابتة خاصة بكل مادة وتسمى ثابت كوري..

من ملاحظة قانون كوري ، يتبع ذلك أن المغنطة تتناسب عكسيا مع درجة الحرارة. لهذا السبب ، عندما يتم تسخين المادة ، تميل الأقطاب الثنائية واللحظات المغناطيسية إلى فقدان الاتجاه الذي اكتسبته بوجود المجال المغناطيسي..

المواد شبه المغناطيسية

المواد شبه المغنطيسية هي كل تلك المواد ذات نفاذية مغناطيسية (قدرة مادة ما على جذب أو اجتيازها عبر مجال مغناطيسي) مماثلة للنفاذية المغناطيسية للفراغ. هذه المواد تظهر مستوى ضئيل من المغناطيسية الحديدية.

من الناحية المادية ، يُذكر أن نفاذية مغناطيسية نسبية (حاصل بين نفاذية المادة أو الوسيلة ونفاذية الفراغ) تساوي تقريبًا 1 ، وهو نفاذية مغناطيسية للفراغ.

من بين المواد المغنطيسية هناك نوع معين من المواد التي تسمى superparamagnetic. على الرغم من أنها تتبع قانون كوري ، إلا أن هذه المواد لها قيمة ثابتة عالية إلى حد ما في كوري.

الاختلافات بين paramagnetism و diamagnetism

كان مايكل فاراداي هو الذي أدرك في سبتمبر من عام 1845 أن جميع المواد (وليس فقط الشبكات المغناطيسية) تتفاعل في وجود الحقول المغناطيسية.

على أي حال ، فإن الحقيقة هي أن معظم المواد لها شخصية مغناطيسية ، لأن أزواج من الإلكترونات تقترن - وبالتالي ، مع تدور معاكس - تفضل بشكل ضعيف بقطعة مزدوجة. على العكس من ذلك ، فقط عندما يكون هناك إلكترونات غير متزاوجة تحدث المغناطيسية.

يكون لكل من المواد المغنطيسية والمغناطيسية حساسية ضعيفة للمجالات المغناطيسية ، ولكن في السابق تكون موجبة في الأخير ، فهي سلبية.

المواد المغناطيسية يتم صدها قليلاً بواسطة المجال المغناطيسي. من ناحية أخرى ، تنجذب العناصر شبه المغنطيسية ، على الرغم من قلة القوة أيضًا. في كلتا الحالتين ، عند إزالة المجال المغناطيسي ، تختفي آثار التمغنط.

كما قيل بالفعل ، فإن الغالبية العظمى من العناصر التي تشكل الجدول الدوري هي مزدوجة المغناطيسية. وبالتالي ، فإن أمثلة المواد المغناطيسية هي الماء والهيدروجين والهيليوم والذهب.

تطبيقات

نظرًا لأن المواد شبه المغناطيسية لها سلوك يشبه الفراغ في حالة عدم وجود مجال مغناطيسي ، فإن تطبيقاتها في الصناعة تقل إلى حد ما.

واحدة من أكثر التطبيقات إثارة للاهتمام من paramagnetism هو الرنين الإلكتروني Paramagnetic (RPE) ، والذي يستخدم على نطاق واسع في الفيزياء والكيمياء وعلم الآثار. إنها تقنية طيفية يمكن من خلالها اكتشاف الأنواع ذات الإلكترونات غير المقيدة.

يتم تطبيق هذه التقنية في التخمير ، في التصنيع الصناعي للبوليمرات ، لارتداء زيوت المحركات وصناعة البيرة ، من بين مجالات أخرى. بنفس الطريقة ، يتم استخدام هذه التقنية على نطاق واسع في تاريخ البقايا الأثرية.

مراجع

1. باراماجنيتيسم (n.d.). في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 24 أبريل 2018 ، من es.wikipedia.org.
2. ازدواج المغناطيسية (n.d.). في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 24 أبريل 2018 ، من es.wikipedia.org.
3. باراماجنيتيسم (n.d.). في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 24 أبريل ، 2018 ، من en.wikipedia.org.
4. ازدواج المغناطيسية (n.d.). في ويكيبيديا. تم الاسترجاع في 24 أبريل ، 2018 ، من en.wikipedia.org.
5. Chang، M. C. "Diamagnetism and paramagnetism" (PDF). ملاحظات محاضرة NTNU. تم الاسترجاع في 25 أبريل 2018.
6. Orchard، A. F. (2003) magnetochemistry. مطبعة جامعة أكسفورد.