Пређи на главни садржај

Феромагнетици, парамагнетици и дијамагнетици

Упрошћена слика електрона у атому приказује ову честицу на начин да се обрће дуж орбитале, око језгра брзином сталне бројне вредности, али и око своје осе (спин). С обзиром да је електрон наелектрисан, током кретања ствара два магнетна поља: једно настаје због кретања око језгра, а друго због обртања око своје осе. Та два магнетна поља одређују магнетни (диполни) моменти - орбитални и спински.
Ова величина је својствена и честицама у атомском језгру, али је њихов допринос укупном магнетном моменту атома знатно мањи те није битан за тумачење магнетних особина материјала. Стрелицама су приказани укупни магнетни моменти атома - као збир магнетних момената електрона.


Код материјала који припадају групи дијамагнетика, атоми не поседују магнетни момент (или је веома слаб) када материјал није изложен дејству магнетног поља. Међутим, у магнетном пољу, као што анимација приказује, атоми дијамагнетика стичу магнетне моменте који су усмерени на начин да слабе магнетно поље. Типични представници су вода, бакар или сребро.
Други део анимације тиче се парамагнетизма, појаве која је присутна у материјалима чији атоми поседују магнетне моменте без обзира на присуство спољашњег магнетног поља. Уочавамо да су магнетни моменти атома распоређени хаотично све док не потпадну под утицај поља. С обзиром на оријентацију магнетних момената у присуству поља, у парамагнетицима је спољашње магнетно поље појачано. Усмерена оријентација је присутна све док је парамагнетник под дејством магнетног поља, а након искључења поља магнетни моменти су поново оријентисани насумично. Алуминијум је пример за ову врсту магнетика. 
Свега неколико елемената, попут гвожђа и никла, испољавају својство сталног магнетизма - то су феромагнетици. Али зато постоји много њихових легура које дају јача магнетна поља у односу на „чисте” материјале. Анимација приказује да су магнетни моменти једнако оријентисани једино унутар малих запремина које сачињавају материјал, а те запримине носе назив домени. Ако се сагледа цео материјал, домени пружају различите оријентације магнетних момената атома те материјал не испољава магнетна својства (или то слабо чини). Након излагању спољашњем магнетном пољу, магнетни моменти атома се усмеравају у правцу поља. Након престанка дејства поља, материјал остаје намагнетисан. Очигледно је да тих неколико елемената поседују нешто што их издваја од парамагнетика: присутно је специфично спрезање спинова електрона атома, а то утиче на оријентацију унутар појединачних домена.
Поступак кувања на шпоретима познатим као индукционе плоче заснива се на употреби посуђа начињених од феромагнетног материјала.

Популарни чланци

Узајамна индукција

Док је обављао експерименте који су довели до открића електромагнетне индукције, Мајкл Фарадеј би поставио два калема, један наспрам другог, и запазио је да калем са батеријомствара струју у другом калему при укључењу/искључењу батерије. Исто тако је постављао језгро начињено од гвожђа у оба калема и уочио је појачање ефекта.  Приказ анимације Анимација приказује индуковање струје у калему с леве стране због промене флукса магнетног поља који потиче од десног калема:



Смер индуковане струје у десном калему је у складу са Ленцовим законом. Предуслов настанка индуковане струје је електромоторна сила: ε = - NΔΦ/Δt  Промена флукса је сразмерна промени јачине струје (Δί) у калему с леве стране: ΔΦ = MΔί при чему је M коефицијент узајамне индукције који зависи од облика и величине оба калема, као и од броја навојака и узајамног положаја. Подразумева се да десни калем индукује струју у другом калему, што није приказано у анимацији, али коефицијент самоиндукције калема с леве стране једнак…

Радерфордов модел атома

Ернест Радерфорд је говорио да је каријеру физичара започео када је одлучио да се мане копања кромпира. У улози професора често би се спетљао приликом извођења једначина и студентима је препуштао да доврше започето. Осим физике обожавао је још голф и аутомобиле.  Радерфорд је осмислио први озбиљан модел атома, који је био динамички, полазећи од експеримента са проласком алфа зрачења (језгра атома хелијума) кроз танак листић злата. Злато је користио због велике густине. Сумњао је у исправност Томсоновог статичког модела атома, у складу с којим је атом већим делом сачињен од позитивног наелектрисања, а негативно наелектрисане честице су усађене унутар атома - попут шљива у пудингу, и сматрао је да позитивно наелектрисање у атому заузима много мању запремину. Видео запис
Анимација приказује да је већина позитивно наелектрисаних алфа честица прошла кроз листић злата, са или без скретања, а мали број се одбио под великим углом након директног судара честица са језгром. Дакле, атом је у већем…