Hvorfor magneter har ingen effekt på noen metaller

Du vet allerede at hvis du tar en magnet nær en jern spiker, vil spikeren oppleve en dragning mot magneten. Ikke alle metaller, men oppfører seg på samme måte. Noen metaller er det forskere kaller ferromagnetisk, betyr at de blir permanent magnetisert av en magnet. Andre er paramagnetisk, betyr at de er bare midlertidig magnetisert, og atter andre er diamagnetic, som betyr at de opplever en svak frastøting fra et magnetisk felt.

Snurre rundt

Elektroner har en egenskap som kalles spinn, som er litt som spinn (for eksempel en ball spinne rundt sin egen akse), selv om det er viktig å ikke ta denne analogien for langt, siden elektronspinn er slutt svært forskjellig fra den type roterende bevegelse du vet i hverdagen, for eksempel en roterende topp. Et elektron kan ha et spinn av enten +1/2 eller -1/2. Derfor elektroner opptre litt som små magneter. Hvis to elektroner er koblet sammen i en orbital, magnetfeltene produserer de opphever hverandre, og atomet har ingen netto magnetisk felt.

domener

I ferromagnetiske materialer som jern, atomer har netto magnetfelt og er gruppert sammen med andre atomer i en liten subenhet kalles et domene. Et domene kan i sin tur være innrettet i en hvilken som helst vilkårlig retning, eller på linje i samme retning, sammen med alle sine naboer. Vanligvis blir de magnetiske felt ikke er på linje, og så en klump av jernmetall i seg selv har ikke noe netto magnetisk felt; de tilfeldig justert magnetiske felt av individuelle atomer kansellere hverandre ut. Når et eksternt magnetisk felt påtrykkes, men atomene på linje med den, slik at gjenstanden blir magnetisert.

diamagnetic Materials

I en diamagnetic feltet, har hvert atom paret elektroner, slik at alle magnetiske felt skapt av private elektroner avbryte. Når du tar en diamagnetic objekt i nærheten av en magnet, lager du små strømsløyfer i atomene i materialet, mye som miniatyr sløyfer av wire. I tråd med en lov i fysikk kalt Lenz 'lov, strømmene du create kjøre i en slik retning at de produserer et magnetfelt motstridende den du brukt.

effekter

Ikke bare en diamagnetic metall som kobber erfaring ingen attraksjon for en magnet, det faktisk opplever frastøting. Dette frastøting er veldig svak, så med mindre det magnetiske feltet er svært sterk, vil du ikke se det. Ikke desto mindre, dette resulterer virkning fra metallets struktur på atomnivå. Kobber har alle sammen elektroner i de såkalte d-orbitaler, så atomene i kobber har ikke netto magnetiske øyeblikk. Diamagnetism er langt mer utbredt blant elementene i det periodiske system enn ferromagnetism eller paramagnetisme.