東莞強(qiáng)力磁鐵為什么能吸鐵,而不能吸其他金屬?
為什么只有鐵、鈷、鎳會(huì)被磁化?
為什么銅和鋁沒(méi)有分子磁體?
磁性是物質(zhì)的基本屬性之一,所有的物質(zhì)都是磁介質(zhì)。
分為三種:
1。順磁性物質(zhì),這種物質(zhì)在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生與外磁場(chǎng)相同的附加磁場(chǎng),大部分物質(zhì)都屬于此類(lèi),
2??勾判晕镔|(zhì),這種物質(zhì)在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生與外磁場(chǎng)相反的附加磁場(chǎng),象銅和惰性氣體等。
3,鐵磁性物質(zhì),這種物質(zhì)在磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生與外磁場(chǎng)相同的強(qiáng)烈的附加磁場(chǎng),例如,鐵鈷鎳等。
東莞強(qiáng)力磁鐵根據(jù)安培{zx0}提出的假說(shuō),在順磁質(zhì)的分子中存在著{yj}的具有一定磁矩的分子電流.在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí),由于分子的熱運(yùn)動(dòng),這些分子電流的取向是不規(guī)則的,因此它們所產(chǎn)生的磁場(chǎng)平均起來(lái)等于零,對(duì)外不顯示磁性.當(dāng)有外磁場(chǎng)存在時(shí),這些分子電流受到外場(chǎng)的取向作用,它們的磁矩格轉(zhuǎn)向外磁場(chǎng)的方向,產(chǎn)生沿外磁場(chǎng)方向的附加磁場(chǎng).這就是順磁質(zhì)磁化的原因.
組成反磁質(zhì)的分子,在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí),分子內(nèi)的結(jié)構(gòu)使得它們的分子電流等于零.當(dāng)外磁場(chǎng)被引入時(shí),正象閉合圓導(dǎo)線中引入磁場(chǎng)時(shí)要產(chǎn)生感應(yīng)電流一樣,在這些反磁質(zhì)的分子中也特產(chǎn)生感應(yīng)電流.因?yàn)榉肿又袥](méi)有電阻,與在超導(dǎo)體中一樣,電流一經(jīng)產(chǎn)生將永遠(yuǎn)環(huán)流不息,直到外磁場(chǎng)撤老時(shí)引起反向感應(yīng)電流與它抵消為止.
在外磁場(chǎng)的作用下,所有磁介質(zhì)都要產(chǎn)生感應(yīng)的分子電流,即反磁性是一切物質(zhì)所共有的,但是在順磁質(zhì)的分子中,分子電流的磁矩要比感應(yīng)電流的隘矩大得多,因此物質(zhì)的反磁性被掩蓋了,只出現(xiàn)順磁性.
而鐵磁性的成因問(wèn)題,有過(guò)一個(gè)磁疇假說(shuō):
很多物質(zhì)的單個(gè)原子的磁矩是在一個(gè)數(shù)量級(jí)上的,所以并不是原子的磁矩受到磁場(chǎng)的影響而造成了鐵磁體與其他磁介質(zhì)的差別。而是因?yàn)殍F磁體的原子更容易在外磁場(chǎng)作用下排列起來(lái)。
為什么鐵磁體中原子磁矩這樣容易排列起來(lái)呢?這是因?yàn)樵阼F磁體中存在著由于原子間強(qiáng)烈的交互作用(稱(chēng)為交換力)而產(chǎn)生的分子場(chǎng).分子場(chǎng)的作用和磁場(chǎng)一樣,使得原子的滋矩發(fā)生取向排列,分子場(chǎng)的大小,較普通的磁場(chǎng)強(qiáng)得多,例如,鐵在室溫下,就有95%以上的原于磁矩由于分子場(chǎng)的作用而取向排列了起來(lái).但是鐵磁體在未經(jīng)磁化前并不表現(xiàn)出磁性,這是因?yàn)槊恳昏F磁體實(shí)際上分成許多小區(qū)域,我們稱(chēng)這樣的小區(qū)域?yàn)榇女牐肿訄?chǎng)使每一磁疇中各個(gè)原于的磁矩排列在同一方向,但各個(gè)磁疇的磁矩方向彼此不同,因此在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí),雖然各個(gè)磁疇內(nèi)原于磁短已經(jīng)差不多全部排列起來(lái)了,鐵隘體的總磁短仍為零,整個(gè)鐵磁體不呈現(xiàn)出磁性.加上外磁場(chǎng)后,東莞強(qiáng)力磁鐵各個(gè)磁躊的磁矩方向轉(zhuǎn)向外磁場(chǎng)的方向,鐵磁體的總磁矩便不為零.鑒于各個(gè)滋疇中的原于磁矩在沒(méi)有外磁場(chǎng)時(shí)就已取向了,所以鐵滋體在不大的外磁場(chǎng)中也表現(xiàn)出強(qiáng)磁性來(lái)。
當(dāng)溫度高過(guò)一個(gè)值后(居里點(diǎn)),磁疇瓦解,失去鐵磁體性質(zhì),與普通順磁性物質(zhì)相同。