Пређи на главни садржај

Земљино магнетно поље

Апликације, попут компаса, могу да буду од користи да би се приказало присуство хоризонталне компоненте Земљиног магнетног поља. Згодно је, међутим, проверити присуство вертикалне компоненте, односно у којој мери се показивање положаја магнетних полова мења у близини усправно постављених предмета начињених од метала, јер су се временом намагнетисали од вертикалне компоненте магнетног поља. На снимку је приказано померање компаса дуж висине радијатора.





Када се наводи податак о средњој вредности магнетне индукције на површини наше планете, треба имати на уму да известан допринос потиче од феромагнетних стена у кори, као и од јоносфере и магнетосфере.
У складу са савременим моделом Земљино језгро је сачињено од гвожђа и никла, изнутра је чврсто, а спољни део је у течној фази. Због присуства радиоактивних распада нестабилних језгара присутна је висока температура, а путем струјања дешава се пренос топлоте ка слојевима изнад језгра. Течни део садржи наелектрисане честице, јоне и електроне чије кретање утиче на појаву магнетног поља иако је померање честица реда величине милиметра у секунди. Сматра се да је ротација Земље око сопствене осе, односно присуство Кориолисове силе, битно за стварање магнетног поља, јер и Венера поседује унутрашњу структуру попут Земље - али је магнетно поље слабо због споре ротације. 
Јужни магнетни пол је у близини северног географског - испод територије Канаде - а измерено је померање полова у износу од око 40 km током године у правцу Сибира. Пажњу привлачи чињеница да се у протеклих 5 милиона година догодило око двадесетак измена магнетних полова, при чему је доказ пронађен у оријентацији атома гвожђа унутар базалтних стена. Измена магнетних полова није периодична и није се догодила током протеклих седам стотина хиљада година. Исто тако је познато да је јачина опала за око (5-10)% у протеклих стотинак година. С обзиром на значај присуства магнетног поља Земље за наш опстанак на планети, било каква осетна промена би била велики изазов.
Средња вредност индукције на површини Земље износи око 50 𝛍T. Магнетно поље Земље је изобличено због дејства Сунчевог ветра, односно услед утицаја магнетног поља наелектрисаних честица (углавном електрона и протона) које сачињавају ветар.

Коментари

Популарни чланци

Ерстедов експеримент

Хеленски мислиоци уочили су да материјали који испољавају магнетна својствапривлаче предмете начињене од гвожђа. Било им је познато да је структура камена из Магнезије попут предмета начињених од гвожђа, а привлачно својство тумачили су постојањем извесног флуида који потиче из магнета. С обзиром да је експериментално истраживање у физици заживело тек при крају епохе ренесансе, тумачење магнетизма је протицало споро. Упечатљив пример за тако нешто представља вишевековно погрешно уверења да бели лук може извршити размагнетисавање игле компаса. Због тога је члановима посаде који су руковали том направом било забрањено да једу ову намирницу! Половином XIII века, војни инжењер Пјер д Марикур вршећи експерименте открива да магнет поседује два пола, при чему се полови појављују иако се магнет преполови, а магнетна игла компаса је усмерена у правцу „небеских полова”. Он појаву приписује утицају неба, а не присуству Земљиног магнетног поља. Покушао је и да направи вечити покретач тако што је…

Електрична струја у води и ваздуху

Ако стојим до колена у води, да ли ће струја прво стићи до мене кроз ваздух или воду? Први део одговора односи се на чињеницу да је ваздух одличан изолатор према протицању електричне струје. Проводљивост воде је условљена присуством примеса. Слана вода поседује добру проводљивост, питка вода је знатно слабији проводник док је дестилована вода лош проводник, али ипак поседује нижу специфичну отпорност од ваздуха. Према томе, под нормалним условима, електрична струја не би могла да се простире кроз ваздух па је вода једина средина погодна за проток електричне струје.

Други део одговора односи се на то када услови нису уобичајени. Ту мислим на појаву муње. Да би се испољила, неопходно је да се између доњег дела облака и површине тла формира јако електрично поље тако да непроводни ваздух буде у стању плазме. То значи да су присутни молекули ваздуха у великој мери јонизовани под утицајем електричног поља. Поменуто поље врши убрзавање наелектрисања ка електричним потенцијалима супротног зна…

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.
Запис 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 делу запремине…

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 в…