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 запис приказује, атоми дијамагнетика стичу магнетне моменте који су усмерени на начин да слабе магнетно поље. Типични представници су вода, бакар или сребро.

Други део 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. Видео запис 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. Престанком 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

Референтни систем

Анимација приказује слободан пад лопте на броду који се креће. О тој појави је размишљао изопштени свештеник Ђордано Бруно. Наслутио је да путања лопте неће бити иста у односу на посматраче на броду и копну. Истакнути историчар развоја физике Милорад Млађеновић цитира један Брунов запис: „Замислимо два човека, једног на броду у покрету, а другог изван њега. Нека обојица имају руку у истој тачки ваздуха и нека са тог истог места истовремено сваки испусти по један камен. Камен првог, не скрећући са (вертикалне) линије пашће на одређено место, док ће камен другога бити померен уназад.” 
Ако се појава посматра у односу на обалу мора као референтни систем, путања поприма изглед хоризонталног хица. Опажајући исту појаву на броду, а то је приказано у другом делу анимације, путања је попут слободног пада. Разлика је присутна, јер се камера у другом делу анимације креће заједно са бродом те поседује брзину својствену броду, док је у првом делу анимације била непокретна у односу на брод:

Квантни бројеви

Боров модел атома данас има једино историјску вредност. Савремено схватање физике је да су положаји електрона на орбитама могући са великим степеном извесности, али постоји вероватноћа да се нађу и изван тога - што је мање вероватно. Међутим, највеће вредности вероватноћа не морају да се поклапају са полупречницима орбита.  Могући положаји електрона у атому представљају електронске облаке:


Главни квантни број n је уведен од стране Бора и одређује вредност енергије електрона у атому, али и више од тога: његову брзину и удаљеност у односу на језгро. Овај квантни број одређује и величину атома, а поседује целобројне вредности. Његове вредности хемичари означавају са: K, L, М... Орбитални квантни број l је одговоран за облик електронског облака, а одређује и бројну вредност орбиталног момента импулса који је квантован. Хемичари употребљавају ознаке: s, p, d... Магнетни квантни број mₗ одређује оријентацију електронског облака у простору. Анимација је приказала три просторна распореда p обл…

Инерцијалне силе

Разумевање појма инерцијалних сила представља изазов за ђаке у првом разреду гимназије. Моје мишљење је да та материја не би смела да се појављује у настави физике намењеној петнаестогодишњацима. Потребно је извршити реформу гимназије на начин да ђаци у вишим разредима, након што донесу неку оквирну одлуку о будућим студијама, упознају градиво за чије разумевање је потребно уложити више времена или захтева већу зрелост. Видео запис Запис приказује кутију у возилу које се креће равномерно убрзано, али тако да је трење између кутије и подлоге у тој мери слабо да се може занемарити. У првом делу камера мирује. На кутију делују сила теже и сила реакције подлоге па кутија мирује у односу на тог посматрача. Други део анимације приказује кутију из перспективе камере која се креће једнаким убрзање као и возило.


Непокретни посматрач тумачи мировање кутије тиме што не постојe силe у хоризонталном правцу. Ако се посматрач креће убрзањем попут возила, уочиће померање кутије у смеру који је супро…

Први закон термодинамике

Сумулација првог закона термодинамике, формулисаног од стране Рудолфа Клаузијуса, представљена је помоћу често коришћеног примера: идеалан гас у затвореном цилиндру, са клипом који може да се помера.

Гас се загрева од водоравно постављене плоче, тако да му се увећава унутрашња енергија - и то је приказано променом боје гаса. Затим гас врши рад и помера клип при чему се хлади, јер то остварују на рачун унутрашње енергије. Промена боје симболично представља хлађење. Гас се сабија од стране спољашње силе и због тога се загрева. Промена боје плоче испод цилиндра је последица преношења унутрашње енергије сабијеног гаса ка околини. Рекли сте да молекули хладнијег тела могу пренети кинетичку енергију молекулима топлијег тела. Зар то није супротно II закону термодинамике?  Други закон термодинамике, у складу с чим топлота спонтано прелази са топлијег на хладније тело, тиче се макроскопских тела. На нивоу микро света, могуће је да поједини молекули хладнијег тела имају веће кинетичке енергије од…