Neden dünyada sadece "mıknatıs" var, "manyetik bakır" ve "manyetik alüminyum" değil?
Mıknatıslar bir tür "sihirli" oyuncaktır. Gençken onlarla hiç oynamadık.Mıknatıslarla oynadığımızda, mıknatısların sadece demir için çekici göründüğünü ve diğer metallere tepki vermediğini hemen fark edeceğiz. Bu bizi meraklandırıyor, altın, gümüş, bakır ve demirin hepsi metaldir, neden mıknatıslar sadece demir için çekici? Neden dünyada sadece "mıknatıs" var, "manyetik bakır" ve "manyetik alüminyum" değil? Bugün bu bilgi hakkında konuşacağız.
Mıknatısın ürettiği kuvvet elektromanyetik kuvvettir, yani mıknatısın kendisi bir manyetik alan oluşturabilir, peki bu manyetik alan nasıl oluşur? Bu soruyu cevaplamak için, cevabı bulmak için mikro dünyanın derinliklerine gitmeliyiz.
Atom, maddenin temel birimidir, çekirdek ve elektronlardan oluşur, çekirdek pozitif yüklüdür ve elektronlar negatif yüklüdür. Atomun içinde, çekirdek sürekli dönüyor ve elektronlar aynı anda çekirdek etrafında dönüyorlar, hareketleri elektrik akımları oluşturuyor, elektromanyetik etkilerin etkisi altında bu elektrik akımları oluşuyor. Tek tek küçük manyetik alan, buna "mikro manyetizma" diyebiliriz.
Çekirdeğin "mikro manyetizmasının" gücü elektronunkinin yalnızca binde biri olduğu için, bir atomun dışarıya manyetizma sergileyip sergilememesi esas olarak elektronik "mikro manyetizma" nın süperpozisyon etkisine bağlıdır. Peki atomdaki elektronlar nasıl dağıtılır?
Kuantum mekaniğine göre, bir atomdaki elektronlar belirli kurallara göre düzenlenmelidir.Kısacası, çekirdeğin dışında birkaç kabuk vardır ve her bir kabuk yalnızca belirli sayıda elektrona sahip olabilir.Bir atomun birden fazla elektronu varsa, Daha sonra bu elektronlar, enerji sırasına göre düşükten yükseğe doğru kabukları doldurur.
Elektron dolu bir kabukta, çünkü elektronlar her zaman çiftler halinde görünür ve "Pauli uyumsuzluk ilkesini" izler (aynı sistemde, iki veya daha fazla elektronun tamamen aynı durumda olmasına izin verilmez), Bu nedenle, "mikro manyetizma" yönleri her zaman zıttır, bu da manyetik alanlarının birbirini iptal etmesine neden olur. Bu nedenle, bir atom dışarıya manyetizma göstermek istiyorsa, en dıştaki elektron kabuğunun elektronlarla dolu olmamasını gerektirmelidir Periyodik tablodan, elementlerin sadece bir kısmının (aşağıdaki şekildeki geçiş elemanları) tatmin edilebileceğini görebiliriz. Bu durum.
Bununla birlikte, bu koşulu karşılayan elementlerden oluşan tüm kristaller dışarıya manyetizma gösteremez, çünkü atomlar bir kristal oluşturduğunda, manyetik alanlar genellikle kademeli hale gelir, bu da atomik manyetik alanların birbirini iptal etmesine neden olur. Bu nedenle, yalnızca düzgün bir şekilde düzenlenmiş atomik manyetik alanlara sahip kristaller, dışarıya manyetizma gösterebilir.
Bilinen tüm elementler arasında, yalnızca demir, nikel, kobalt, gadolinyum ve diğer elementlerden oluşan kristaller yukarıdaki koşulları karşılayabilirken, altın, gümüş, bakır, kurşun, alüminyum vb. Gibi diğer metaller hariç tutulmuştur, bu nedenle yalnızca "Manyetik bakır" ve "manyetik alüminyum" yerine "mıknatıs".
Olduğu söyleniyor, tüm demir bloklar mıknatıs olmalıdır, ancak durum neden böyle değil? Atomların çok küçük olduğunu biliyorsunuz.Bir gram demir 100 trilyondan fazla demir atomu içeriyor Açıkçası, bu kadar çok sayıda atomu bir demir bloğun içinde düzenli bir şekilde düzenlemek çok zordur. .
Aslında, demir bloktaki birçok atomun her biri "bir araya toplanır" ve nispeten bağımsız alanlar halinde birleşir. Bu alana "manyetik alanlar" diyoruz. Normalde bu "manyetik alanlar" Alanlar, dışarıya manyetizma sergilemeyecek şekilde düzensiz bir şekilde düzenlenmiştir.
Bir demir bloğun içindeki bu "manyetik alanların" hepsi aynı yönde düzenlendiğinde, "Birlik Güçtür" ilkesine göre, güçlü bir bütün oluşturduklarını ve bu demir parçasının halini aldığını görebiliriz. Buna "mıknatıs" diyoruz.
Son olarak, mıknatısın demiri nasıl çektiğine bir göz atalım. Demir bloğun içinde birçok "manyetik alan" olduğunu zaten biliyoruz. Şunu da belirtmek gerekir ki, bunlar genellikle rastgele düzenlenmiş olsalar da, dış manyetik alandan etkilenebilirler. Demir bloğu içeri koyarsak Bir mıknatısın manyetik alanında, demir bloktaki "manyetik alanlar", dış kuvvetin etkisi altında tekdüze hale gelir ve böylece dışarıya manyetizma sergiler. Bu fenomene "manyetizasyon" diyoruz, zıt kutupların çekim prensibine göre, mıknatıslanmış demir blok mıknatısla birbirini çekecektir.
Yukarıdaki bilgilerle, altın, gümüş, bakır ve demirin hepsi metal olmasına rağmen, aralarında sadece demir mıknatıslanabildiğinden, mıknatısların sadece demire çekici geldiği sonucuna varabiliriz.
Pekala, bugün önce burada duracağız, herkese hoş geldiniz Bizi takip et , Bir dahaki sefere görüşürüz`
(Bu makaledeki bazı resimler İnternet'ten alınmıştır, herhangi bir ihlal varsa, lütfen silmek için yazarla iletişime geçin)
