ویکی‌پدیا

دیامغناطیس: تفاوت میان نسخه‌ها

نمایش تاریخچه به صورت تعاملی
→ تفاوت قدیمی‌ترتفاوت جدیدتر ←
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
دیداریویکی‌متن
بدون خلاصۀ ویرایش
جز تمیزکاری، + ماژول ابرابزار با استفاده از AWB
خط ۱:
مواد '''دیامغناطیس'''، موادی هستند که در اثر اعمال یک [[میدان مغناطیسی]] خارجی در آنها یک میدان مغناطیسی القایی در جهت مخالف ایجاد می‌کنند و توسط میدان دفع می شوندمی‌شوند. مواد پارامغناطیس برعکس این رفتار را از خود نشان می دهندمی‌دهند. دیامغناطیس شدن یک خاصیت مکانیک [[کوانتوم|کوانتومی]] است که در تمام مواد رخ میدهدمی‌دهد و وقتی فقط از جنبه [[مغناطیس]] به موضوع بنگریم این مواد دیامگنت نامیده می شوندمی‌شوند و برخلاف مواد فرومگنت مغناطیس دائمی نیستند.
 
[[نفوذپذیری مغناطیسی]] آنها کمتر از<math>\mu_0</math> می‌باشد ( نفوذپذیری خلاخلأ)؛ در نتیجه دیامغناطیس‌ها شکلی از مغناطیس هستند که تنها با یک ماده در حضور یک میدان مغناطیس خارجی به کار گرفته شده ایجاد می‌شوند. در بیشتر مواد، دیامغناطیس کاملاً یک اثر ضعیف دارد، ولی در [[ابر رسانا|ابر هادی‌ها]] (رسانایی بسیار بالا) اثر شدیدی را ایجاد می‌کند.
 
مواد دیامغناطیس، خطوط سرعت جریان مغناطیسی را در منحنی ایجاد می‌کند که دور از مواد می‌باشد و ابر هادی‌ها می‌توانند آنها را به طور کامل ممانعت کنند (به جز برای یک لایه نازک در سطح).
 
[[پرونده:Superconductor.GIF|بندانگشتی|چپ|A [[ابررسانایی]] acts as an essentially perfect diamagnetic material when placed in a magnetic field and it excludes the field, and the flux lines avoid the region]]
 
== خواص دیامغناطیسی مواد ==
دیامغناطیس یک پدیدهٔ بسیار کلی است؛ زیرا تمام الکترونهای جفت شده، که شامل الکترونهای یک اتم می‌باشد، همیشه یک سهم ضعیفی را در واکنش مواد ایجاد خواهد کرد بنابراین، برای موادی که هر شکل دیگری از مغناطیس را نشان می‌دهند، (مثل فرومغناطیس یا پارامغناطیس)؛ دیامغناطیس به صورت کامل مقاومت ناپذیر است. مثالهایی که اغلب رفتار مغناطیسی را ارائه می‌دهند، مواد دیامغناطیس یا اجسام دیامغناطیس دیامغناطیسنامیده می‌شوند. موادی که دیامغناطیس (دیا مگنتیک) گفته می‌شوند، آن‌هایی هستند که معمولاً باید ون فیزیک دانان «بدون مغناطیس» بررسی می‌شوند که شامل آپ، چوب، اغلب ترکیبات زیستی مثل [[نفت خام]] و اغلب پلاستیک‌ها و اکثر فلزات که شامل مس یا اکثر الکترونهای هسته‌ای (مرکزی) مثل جیوه، طلا، یا بیسموت می‌باشند. دیامغناطیس‌هایی از قطعات مولکولی گوناگونی که مقدارهای ثابت پاسکال نامیده می‌شوند.
مواد دیامغناطیس یک نفوذپذیری مغناطیس وابسته‌ای را دارد که کمتر از ۱ است.است؛ بنابراین، یک قابلیت مغناطیس پذیری دارد که کمتر از ۰ است و نیز با میدان‌های مغناطیس دفع می‌شوند.می‌شوند؛ بنابراین، دیامغناطیس یک خاصیت ضعیف است که تأثیرات آن در هر روز قابل مشاهده نمی‌باشد. برای مثال، قابلیت مغناطیس پذیری دیامغناطیس‌ها مثل آب <math>\ \chi_{v}</math> = −9.05×1۰−۹٫۰۵×۱۰<sup>−6</sup> است. اغلب مواد دیامغناطیس قوی، بیسوت است با <math>\ \chi_{v}</math> = −۱٫۶۶×۱۰<sup>−4</sup> است. گرافیت R/rolytic ممکن است یک قابلیت <math>\ \chi_{v}</math> = −۴٫۰۰×۱۰<sup>−۴</sup> را در یک هواپیما داشته باشد. مگر اینکه، این مقادیر به ترتیب مغناطیس‌های کوچک ترکوچک‌تر از مغناطیس را که با پارامغناطیس و فرومغناطیس ارائه می‌شوند مرتب شوند.
نفوذپذیری ممکن است برای دیامغناطیس‌های کامل و صحیح (<math>\ \chi_{v}</math> = −۱)بررسی شود، از این رو آنها تمام میدان‌ها را از درون آنها به علت تأثیر مایسنر (Meissner) بیرون نماید.نماید؛ بنابراین این اثر به علت جریانات سرگردان رخ نمی‌دهد. (مقاله نفوذپذیری را ببینید).
به علاوه، تمام رساناها یک دیامغناطیس مؤثر را ارائه می‌دهند زمانیکه آنها یک تغییر میدان مغناطیسی را تجربه می‌کند. نیروی Lorentz در الکترونها، باعث می‌شود که آنها در گردش اطراف جریانات سرگردان شکل گیرد. جریانات سرگردان سپس یک میدان مغناطیسی القاء شده را ایجاد می‌کند که مخالف میدان به کار گرفته شده می‌باشد.
[[پرونده:Frog diamagnetic levitation.jpg|چپ|بندانگشتی|200px|قورباغه زنده معلق شده inside a 32 mm diameter vertical bore of a [[Bitter solenoid]] in a magnetic field of about ۱۶ [[تسلا (یکا)|تسلا]] at the Nijmegen High Field Magnet Laboratory.]] <ref>[http://www.ru.nl/hfml/research/levitation/diamagnetic/ Various videos]</ref>
 
== تاریخچه ==
در سال ۱۷۷۸، S . J . Bergmau، اولین فرد بود مشاهده نمود که بیسموت وانتیمون توسط میدانهای مغناطیسی رفع می‌شدند.می‌شدند؛ بنابراین، اصطلاح « دیامغناطیس » توسط میشل فردی در سپتامبر سال ۱۸۴۵ ابداع شد، زمانیکه فهمید که تمام مواد در طبیعت، شکل واکنش دیامغناطیسی را در یک میدان مغناطیس به کار گرفته شده را دارا هستند.
 
== اثبات تجربی دیامغناطیس ==
== انحنا سطوح آب ==
اگر یک آهن ربایآهن‌ربای قوی (مثل چند آهن رباآهن‌ربا) با یک لایه‌ای از آب پوشش داده شود (که در مقایسه با قطر [[آهن رباآهن‌ربا]] به باریک دست) سپس میدان آهن ربا،آهن‌ربا، آب را دفع می‌کند. این عامل یک کشش ناچیز در سطح آب است که ممکن است ای انعکاس آن دیده شود.
 
== شناوری دیامغناطیس ==
دیامغناطیس‌ها ممکن است در تعادل ثابت در یک میدان مغناطیسی، بدون هیچ مصرف نیرو، شناور بماند. قضیهٔ Earnshaw در جلوگیری و ممانعت احتمال شناور ماندن ثابت مغناطیس، آمده‌است.آمده‌است؛ بنابراین، قضیه Earnshaw تنها برای اشیایی با گشتاورهای مثبت به کار گرفته می‌شود. مثل فرومغناطیس‌ها (که یک گشتاور مثبت پایدار را دارند) و پارامغناطیس‌ها (که شامل یک گشتاور مثبت هستند) این‌ها یه حداکثر میدان جذب می‌شوند، که در فضای آزاد وجود ندارند. دیامغناطیس‌ها (که شامل گشتاور منفی هستند) به حداقل میدان جذب می‌شوند و می‌توانند یک میدان کمی را در فضای آزاد داشته باشند.
یک بخش نازکی از گرافیت Pyrolytic، که یک ماده دیامغناطیس قوی غیر معمول است، می‌تواند به صورت ثابت در یک میدان مغناطیسی شناور باشد. این می‌تواند با تمام ترکیباتی در [[درجه حرارت]] اتاق انجام شود که یک شناوری بصری مؤثر از دیامغناطیس‌ها را ایجاد نماید.
دانشگاه Radboud Nijmegen در Netherland، نتایجی را اجرا نموده‌اند که در کجا آب دیگر مواد، به صورت موفق شناور بودند. یک قورباغه زنده شناور بود.
در سپتامبر ۲۰۰۹، آزمایشگاه Propulsiono Jet ناسا در Pasadena کالیفرنیا. اعلام داشت که آنها در شناور نمودن موش‌ها با استفاده از آهن ربایآهن‌ربای مافوق مادی موفق شدند. یک مرحله مهمی بود که موش‌ها از نظر زیستی به انسانها شبیه تر از قورباغه‌ها بودند. آنها امید داشتند که نتایج مطابق با تأثیرات آزمایشگاهی استخوان و ماهیچه‌ها باشد.
نتایج اخیر، رشد پروتئین‌ها را بررسی می‌کرد که منتها به روشی بود که با استفاده از آهن رباهایآهن‌رباهای قوی بود که رشد را در چگالی زمین مقایسه شود.
 
== جستارهای وابسته ==
[[میدان مغناطیسی]]
سطر ۳۰ ⟵ ۳۴:
 
[[پارامغناطیس]]
 
== منابع ==
{{پانویس}}
۱. ^ Nave, Carl L.. «Magnetic Properties of Solids»". HyperPhysics. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/tables/magprop.html. Retrieved ۲۰۰۸-۱۱-۰
۲. ^ [۱]
۳. ^ Photographs of curving water
4. ^ HFML, Levitation
5۵. ^ [۲]
۶. ^ Scientists levitate live mice
7. ^ Magnetic gravity trick grows perfect crystals
8. ^ Diamagnetic Levitation
 
== لینک‌های اضافی ==
* {{یوتیوب|8tFsrGRwOOM|Video of a museum-style magnetic elevation train model which makes use of diamagnetism}}
سطر ۴۵ ⟵ ۵۱:
* [http://www.grand-illusions.com/images/articles/toyshop/diamagnetic_levitation_2/diamagnetic_levitation_2.wmv Video of levitating pyrolytic graphite]
* [http://www.science.tv/watch/e257e44aa9d5bade97ba/liquid-nitrogen-and-superconductor Video of Meissner-Ochsenfeld effect involving liquid nitrogen]
* [http://netti.nic.fi/~054028/images/LevitorMK1.0-1.mpg Video of a piece of neodymium magnet levitating between blocks of bismuth.]
** [http://netti.nic.fi/~054028/ Website about this device،device, with images (in Finnish).]
 
{{داده‌های کتابخانه‌ای}}
برگرفته از «https://fa.wikipedia.org/wiki/دیامغناطیس»