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磁體,什么是磁體

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1,什么是磁體

就是具有磁力的物體

什么是磁體

2,什么叫磁體

具有磁性的物體是磁體。

什么叫磁體

3,磁是什么

磁  磁性:物質(zhì)能吸引鐵、鈷、鎳等金屬的特性?! 〈朋w:具有磁性的物體。 磁體有兩個(gè)極,一個(gè)稱N極,一個(gè)稱S極。同性極相互排斥,異性極相互吸引。

磁是什么

4,什么是磁不要亂答謝謝

什么是磁? 物質(zhì)能吸引鐵、鎳等金屬的性質(zhì):~性?!Α!?。~極。~場(chǎng)。~化?!??!? 磁體:具有磁性的物質(zhì)叫做磁體。 磁體按來(lái)源分,可分為天然磁體和人造磁體。人造磁體有各種不同的形狀,可分為條形磁體、棒形磁體、蹄形磁體和針形磁體。按磁性是否容易消失,又可分為磁性能永久保持的永磁體或稱硬磁體和磁性容易消失的軟磁體兩種。 磁體上磁性最強(qiáng)的部分叫做磁極.每個(gè)磁體都有兩個(gè)磁極,可以在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針靜止時(shí),總是指向南方的磁極叫做南極(又叫S極),指向北方的磁極叫北極(又叫N極)。磁極間相互作用的規(guī)律是:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引。 使原來(lái)沒(méi)有磁性的物質(zhì)獲得磁性的過(guò)程叫做磁化,只有含鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的材料才能夠被磁化。 二、什么是磁鐵? 磁鐵是磁體的一種。磁鐵能夠吸住鐵、鎳、鈷等金屬,俗稱為吸鐵石。可分為一般常見(jiàn)的永久磁鐵,以及通電時(shí)才具備磁性的電磁鐵。磁鐵若制成棒狀或針狀并懸掛起來(lái),會(huì)很自然地指向地球的南極和北極。磁鐵分為大型磁鐵和小型磁鐵。磁鐵的用途很廣泛,利用電磁鐵,制成運(yùn)送鋼鐵的起重機(jī)。通電后成為磁性強(qiáng)大的磁鐵,所以能吸住笨重的鋼鐵。放下鋼鐵時(shí)只要切斷電源即可。 三、什么是磁場(chǎng)? 磁場(chǎng)是一種客觀存在的物質(zhì),它存在于磁體周圍的空間,同名磁極相互排斥、異名磁極相互吸引這磁極間的相互作用就是通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生的。磁場(chǎng)雖然看不見(jiàn)、摸不著,但可通過(guò)它的基本性質(zhì)來(lái)證明它的存在.這磁場(chǎng)的基本性質(zhì)就是能對(duì)放入其中的磁體產(chǎn)生磁力作用.進(jìn)入磁場(chǎng)中的磁體可能原來(lái)就是一個(gè)永磁體,也可能原來(lái)不是磁體而是一個(gè)含鐵、鈷、鎳的物質(zhì),它進(jìn)入磁場(chǎng)后被磁化成一個(gè)新的磁體,而受到原來(lái)磁體的磁場(chǎng)力作用。磁場(chǎng)是有方向的小磁針在磁場(chǎng)中某點(diǎn)處?kù)o止時(shí)N極所指的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。這個(gè)方向與這小磁針N極受到的磁力方向是一致的,與小磁針S極所指的方向(S極所受的磁力方向)是相反的。 地磁場(chǎng):地球是一個(gè)巨大的磁體,這個(gè)磁體的北極在地理南極附近,這個(gè)磁體的南極在地理北極附近。地球周圍存在的磁場(chǎng)叫做地磁場(chǎng),小磁針靜止時(shí)總是一端指南,另一端指北,就是受到地磁場(chǎng)的作用。地磁兩極與地理兩極并不重合這是小磁針?biāo)傅哪媳狈较蚝偷乩淼恼险辈灰恢碌脑?這就形成了磁偏角.這是由我國(guó)宋代科學(xué)家沈括最早發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確論述的。
請(qǐng)問(wèn)你是要問(wèn)陶磁還是電磁或者是磁鐵
跟電差不多,看不見(jiàn)、摸不到 但卻真實(shí)存在!

5,為什么磁體具有磁性

磁體磁力的產(chǎn)生 [編輯本段] 1)磁疇說(shuō),磁疇(Magnetic Domain)理論是用量子理論從微觀上說(shuō)明鐵磁質(zhì)的磁化機(jī)理。所謂磁疇,是指磁性材料內(nèi)部的一個(gè)個(gè)小區(qū)域,每個(gè)區(qū)域內(nèi)部包含大量原子,這些原子的磁矩都象一個(gè)個(gè)小磁鐵那樣整齊排列,但相鄰的不同區(qū)域之間原子磁矩排列的方向不同,如圖所示。各個(gè)磁疇之間的交界面稱為磁疇壁。宏觀物體一般總是具有很多磁疇,這樣,磁疇的磁矩方向各不相同,結(jié)果相互抵消,矢量和為零,整個(gè)物體的磁矩為零,它也就不能吸引其它磁性材料。也就是說(shuō)磁性材料在正常情況下并不對(duì)外顯示磁性。只有當(dāng)磁性材料被磁化以后,它才能對(duì)外顯示出磁性。在中學(xué)物理教科書中,目前課程改革試驗(yàn)區(qū)(山東、江蘇、海南、寧夏、廣東等)使用的人教版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.物理》采用了磁疇理論,而現(xiàn)在大部分地區(qū)使用的人教版教材《全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書.物理》中在解釋磁化原理是用的是安培的分子電流假說(shuō)。 在鐵磁質(zhì)中相鄰電子之間存在著一種很強(qiáng)的“交換耦合”作用,在無(wú)外磁場(chǎng)的情況下,它們的自旋磁矩能在一個(gè)個(gè)微小區(qū)域內(nèi)“自發(fā)地”整齊排列起來(lái)而形成自發(fā)磁化小區(qū)域,稱為磁疇。在未經(jīng)磁化的鐵磁質(zhì)中,雖然每一磁疇內(nèi)部都有確定的自發(fā)磁化方向,有很大的磁性,但大量磁疇的磁化方向各不相同因而整個(gè)鐵磁質(zhì)不顯磁性。如圖所示。 當(dāng)鐵磁質(zhì)處于外磁場(chǎng)中時(shí),那些自發(fā)磁化方向和外磁場(chǎng)方向成小角度的磁疇其體積隨著外加磁場(chǎng)的增大而擴(kuò)大并使磁疇的磁化方向進(jìn)一步轉(zhuǎn)向外磁場(chǎng)方向。另一些自發(fā)磁化方向和外磁場(chǎng)方向成大角度的磁疇其體積則逐漸縮小,這時(shí)鐵磁質(zhì)對(duì)外呈現(xiàn)宏觀磁性。當(dāng)外磁場(chǎng)增大時(shí),上述效應(yīng)相應(yīng)增大,直到所有磁疇都沿外磁場(chǎng)排列達(dá)到飽和。由于在每個(gè)磁疇中個(gè)單元磁矩已排列整齊,因此具有很強(qiáng)性質(zhì):在居里溫度以下,鐵磁或亞鐵磁材料內(nèi)部存在很多各自具有自發(fā)磁矩,且磁矩成對(duì)的小區(qū)域。他們排列的方向紊亂,如不加磁場(chǎng)進(jìn)行磁化,從整體上看,磁矩為零。這些小區(qū)域即稱為磁疇。磁疇之間的界面稱為磁疇壁(magnetic domain wall)。當(dāng)有外磁場(chǎng)作用時(shí),磁疇內(nèi)一些磁矩轉(zhuǎn)向外磁場(chǎng)方向,使得與外磁場(chǎng)方向接近一致的總磁矩得到增加,這類磁疇得到成長(zhǎng),而其他磁疇變小,結(jié)果是磁化強(qiáng)度增高。隨著外磁場(chǎng)強(qiáng)度的進(jìn)一步增高,磁化強(qiáng)度增大,但即使磁疇內(nèi)的磁矩取向一致,成了單一磁疇區(qū),其磁化方向與外磁場(chǎng)方向也不完全一致。只有當(dāng)外磁場(chǎng)強(qiáng)度增加到一定程度時(shí),所有磁疇中磁矩的磁化方向才能全部與外磁場(chǎng)方向取向完全一致。此時(shí),鐵磁體就達(dá)到磁飽和狀態(tài),即成飽和磁化。一旦達(dá)到飽和磁化后,即使磁場(chǎng)減小到零,磁矩也不會(huì)回到零,殘留下一些磁化效應(yīng)。這種殘留磁化值稱為殘余磁感應(yīng)強(qiáng)度(以符號(hào)Br表示)。飽和磁化值稱為飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度(Bs)。若加上反向磁場(chǎng),使剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度回到零,則此時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度稱為矯頑磁場(chǎng)強(qiáng)度或矯頑力(Hc)。 2)安培分子電流假說(shuō),安培認(rèn)為構(gòu)成磁體的分子內(nèi)部存在一種環(huán)形電流——分子電流。由于分子電流的存在,每個(gè)磁分子成為小磁體,兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無(wú)章的,它們產(chǎn)生的磁場(chǎng)互相抵消,對(duì)外不顯磁性。當(dāng)外界磁場(chǎng)作用后,分子電流的取向大致相同,分子間相鄰的電流作用抵消,而表面部分未抵消,它們的效果顯示出宏觀磁性。安培的分子電流假說(shuō)在當(dāng)時(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)甚少的情況下無(wú)法證實(shí),它帶有相當(dāng)大的臆測(cè)成分;在今天已經(jīng)了解到物質(zhì)由分子組成,而分子由原子組成,原子中有繞核運(yùn)動(dòng)的電子,安培的分子電流假說(shuō)有了實(shí)在的內(nèi)容,已成為認(rèn)識(shí)物質(zhì)磁性的重要依據(jù)。這些只是假說(shuō)
安培假設(shè):一切物體內(nèi)都存在許多細(xì)小的環(huán)形電流,每個(gè)環(huán)形電流形成一對(duì)磁ns極,所有磁現(xiàn)象都可以此得到解釋。以后發(fā)現(xiàn)原子結(jié)構(gòu),電子繞原子核運(yùn)轉(zhuǎn)。安培假設(shè)被肯定,稱為安培理論

6,什么是磁體

磁體是一種很神奇的物質(zhì)。它有以至于無(wú)形的力,既能把一些東西吸過(guò)來(lái),又能把一些東西排開(kāi)。在我們周圍,有很多磁體。比如,電機(jī)就離不開(kāi)磁體,用電機(jī)可以開(kāi)動(dòng)火車,也可以做理發(fā)用的電吹風(fēng)。我們能夠聽(tīng)到磁帶或唱片上的音樂(lè),也是磁體的功勞。計(jì)算機(jī)用磁體來(lái)儲(chǔ)存信息。地球本身也是一個(gè)大的磁體,并有它自己的磁力。
磁體你也許發(fā)現(xiàn)“吸鐵石”不僅可以吸引鐵,而且“吸鐵石”會(huì)相互吸引和排斥。很早就有人注意到了這種現(xiàn)象,并把這種性質(zhì)稱為磁性。具有磁性的物質(zhì)叫磁體,磁體可以彼此不接觸而相互吸引或排斥。有的磁體的磁性可以長(zhǎng)久保持,叫做永磁體。人們最早使用的磁體都是永磁體,如鐵的一些氧化物。現(xiàn)在人們利用一些稀土元素可以制造磁性非常強(qiáng)的永磁體。每個(gè)磁體都有性質(zhì)不同的兩極,稱為磁極。磁體之間呈現(xiàn)同種磁極相互排斥、不同種磁極相互吸引的現(xiàn)象。人類居住的地球也是一個(gè)巨大的磁體,它也有兩極。這兩個(gè)磁極的位置與地球的南極和北極很接近,人們把地球北極附近的磁極稱為地磁南極,另一磁極就稱為地磁北極。根據(jù)每個(gè)磁體與地球磁極的相互關(guān)系,可以確定磁體每個(gè)極的性質(zhì)。人們認(rèn)為,磁體之間不接觸就有吸引或排斥作用,是因?yàn)榇嬖诖艌?chǎng)作為產(chǎn)生作用的媒介。觀測(cè)表明:地球、天體和星際空間都存在著強(qiáng)度極為不同的磁場(chǎng);人體的一些組織、器官也會(huì)由于生命活動(dòng)而產(chǎn)生強(qiáng)度不同的微弱磁場(chǎng)。“場(chǎng)”是物理學(xué)中很重要的概念,雖然用人的感覺(jué)(視覺(jué)、觸覺(jué))不能感受到它,但各種物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)證明“場(chǎng)”是客觀存在的。除了磁場(chǎng)外,還有電場(chǎng)、引力場(chǎng)等,對(duì)各種“場(chǎng)”的研究是物理學(xué)中非常重要的部分。人們很早就認(rèn)識(shí)到磁體的性質(zhì),也很早就開(kāi)始利用磁體為生產(chǎn)、生活服務(wù)。中國(guó)是世界上利用磁體最早的國(guó)家,中國(guó)古代四大發(fā)明中的指南針就是利用小磁體受到地球磁場(chǎng)作用后會(huì)指向南北來(lái)確定方向的。歷史記載表明中國(guó)在2000多年前就出現(xiàn)了這樣的裝置,后來(lái)這種技術(shù)傳到西方,大大椎動(dòng)了西方航海業(yè)的發(fā)展。今天,磁體在很多地方都得到了利用,像各種開(kāi)關(guān)、閥門等?,F(xiàn)代化的磁懸浮列車是利用同性磁極相互排斥的原理使列車懸浮在軌道上,這種列車可以行駛得非??臁?/section>
一、物質(zhì)磁性的起源如果磁是電磁以太渦旋,一個(gè)磁鐵,沒(méi)看到任何電磁以太的渦旋,為什么會(huì)有磁性?我們的回答是:物質(zhì)的磁性起源于原子中電子的運(yùn)動(dòng),電子的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電磁以太的渦旋。 早在1820年,丹麥科學(xué)家?jiàn)W斯特就發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),第一次揭示了磁與電存在著聯(lián)系,從而把電學(xué)和磁學(xué)聯(lián)系起來(lái)。 為了解釋永磁和磁化現(xiàn)象,安培提出了分子電流假說(shuō)。安培認(rèn)為,任何物質(zhì)的分子中都存在著環(huán)形電流,稱為分子電流,而分子電流相當(dāng)一個(gè)基元磁體。當(dāng)物質(zhì)在宏觀上不存在磁性時(shí),這些分子電流做的取向是無(wú)規(guī)則的,它們對(duì)外界所產(chǎn)生的磁效應(yīng)互相抵消,故使整個(gè)物體不顯磁性。在外磁場(chǎng)作用下,等效于基元磁體的各個(gè)分子電流將傾向于沿外磁場(chǎng)方向取向,而使物體顯示磁性。磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象有本質(zhì)的聯(lián)系。物質(zhì)的磁性和電子的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系。烏倫貝克與哥德斯密特最先提出的電子自旋概念,是把電子看成一個(gè)帶電的小球,他們認(rèn)為,與地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)相似,電子一方面繞原子核運(yùn)轉(zhuǎn),相應(yīng)有軌道角動(dòng)量和軌道磁矩,另一方面又繞本身軸線自轉(zhuǎn),具有自旋角動(dòng)量和相應(yīng)的自旋磁矩。施特恩-蓋拉赫從銀原子射線實(shí)驗(yàn)中所測(cè)得的磁矩正是這自旋磁矩。(現(xiàn)在人們認(rèn)為把電子自旋看成是小球繞本身軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)是不正確的。)電子繞原子核作圓軌道運(yùn)轉(zhuǎn)和繞本身的自旋運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生電磁以太的渦旋而形成磁性,人們常用磁矩來(lái)描述磁性。因此電子具有磁矩,電子磁矩由電子的軌道磁矩和自旋磁矩組成。在晶體中,電子的軌道磁矩受晶格的作用,其方向是變化的,不能形成一個(gè)聯(lián)合磁矩,對(duì)外沒(méi)有磁性作用。因此,物質(zhì)的磁性不是由電子的軌道磁矩引起,而是主要由自旋磁矩引起。每個(gè)電子自旋磁矩的近似值等于一個(gè)波爾磁子 。 是原子磁矩的單位, 。因?yàn)樵雍吮入娮又?000倍左右,其運(yùn)動(dòng)速度僅為電子速度的幾千分之一,故原子核的磁矩僅為電子的千分之幾,可以忽略不計(jì)。孤立原子的磁矩決定于原子的結(jié)構(gòu)。原子中如果有未被填滿的電子殼層,其電子的自旋磁矩未被抵消,原子就具有“永久磁矩”。例如,鐵原子的原子序數(shù)為26,共有26個(gè)電子,在5個(gè)軌道中除了有一條軌道必須填入2個(gè)電子(自旋反平行)外,其余4個(gè)軌道均只有一個(gè)電子,且這些電子的自旋方向平行,由此總的電子自旋磁矩為4 。二、 物質(zhì)磁性的分類1、 抗磁性當(dāng)磁化強(qiáng)度M為負(fù)時(shí),固體表現(xiàn)為抗磁性。Bi、Cu、Ag、Au等金屬具有這種性質(zhì)。在外磁場(chǎng)中,這類磁化了的介質(zhì)內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度小于真空中的磁感應(yīng)強(qiáng)度M??勾判晕镔|(zhì)的原子(離子)的磁矩應(yīng)為零,即不存在永久磁矩。當(dāng)抗磁性物質(zhì)放入外磁場(chǎng)中,外磁場(chǎng)使電子軌道改變,感生一個(gè)與外磁場(chǎng)方向相反的磁矩,表現(xiàn)為抗磁性。所以抗磁性來(lái)源于原子中電子軌道狀態(tài)的變化。抗磁性物質(zhì)的抗磁性一般很微弱,磁化率H一般約為-10-5,為負(fù)值。2、 順磁性順磁性物質(zhì)的主要特征是,不論外加磁場(chǎng)是否存在,原子內(nèi)部存在永久磁矩。但在無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí),由于順磁物質(zhì)的原子做無(wú)規(guī)則的熱振動(dòng),宏觀看來(lái),沒(méi)有磁性;在外加磁場(chǎng)作用下,每個(gè)原子磁矩比較規(guī)則地取向,物質(zhì)顯示極弱的磁性。磁化強(qiáng)度與外磁場(chǎng)方向一致,為正,而且嚴(yán)格地與外磁場(chǎng)H成正比。順磁性物質(zhì)的磁性除了與H有關(guān)外,還依賴于溫度。其磁化率H與絕對(duì)溫度T成反比。式中,C稱為居里常數(shù),取決于順磁物質(zhì)的磁化強(qiáng)度和磁矩大小。順磁性物質(zhì)的磁化率一般也很小,室溫下H約為10-5。一般含有奇數(shù)個(gè)電子的原子或分子,電子未填滿殼層的原子或離子,如過(guò)渡元素、稀土元素、鋼系元素,還有鋁鉑等金屬,都屬于順磁物質(zhì)。3、 鐵磁性對(duì)諸如Fe、Co、Ni等物質(zhì),在室溫下磁化率可達(dá)10-3數(shù)量級(jí),稱這類物質(zhì)的磁性為鐵磁性。鐵磁性物質(zhì)即使在較弱的磁場(chǎng)內(nèi),也可得到極高的磁化強(qiáng)度,而且當(dāng)外磁場(chǎng)移去后,仍可保留極強(qiáng)的磁性。其磁化率為正值,但當(dāng)外場(chǎng)增大時(shí),由于磁化強(qiáng)度迅速達(dá)到飽和,其H變小。鐵磁性物質(zhì)具有很強(qiáng)的磁性,主要起因于它們具有很強(qiáng)的內(nèi)部交換場(chǎng)。鐵磁物質(zhì)的交換能為正值,而且較大,使得相鄰原子的磁矩平行取向(相應(yīng)于穩(wěn)定狀態(tài)),在物質(zhì)內(nèi)部形成許多小區(qū)域——磁疇。每個(gè)磁疇大約有1015個(gè)原子。這些原子的磁矩沿同一方向排列,假設(shè)晶體內(nèi)部存在很強(qiáng)的稱為“分子場(chǎng)”的內(nèi)場(chǎng),“分子場(chǎng)”足以使每個(gè)磁疇自動(dòng)磁化達(dá)飽和狀態(tài)。這種自生的磁化強(qiáng)度叫自發(fā)磁化強(qiáng)度。由于它的存在,鐵磁物質(zhì)能在弱磁場(chǎng)下強(qiáng)列地磁化。因此自發(fā)磁化是鐵磁物質(zhì)的基本特征,也是鐵磁物質(zhì)和順磁物質(zhì)的區(qū)別所在。鐵磁體的鐵磁性只在某一溫度以下才表現(xiàn)出來(lái),超過(guò)這一溫度,由于物質(zhì)內(nèi)部熱騷動(dòng)破壞電子自旋磁矩的平行取向,因而自發(fā)磁化強(qiáng)度變?yōu)?,鐵磁性消失。這一溫度稱為居里點(diǎn) 。在居里點(diǎn)以上,材料表現(xiàn)為強(qiáng)順磁性,其磁化率與溫度的關(guān)系服從居里——外斯定律, 式中C為居里常數(shù)。4、 反鐵磁性反鐵磁性是指由于電子自旋反向平行排列。在同一子晶格中有自發(fā)磁化強(qiáng)度,電子磁矩是同向排列的;在不同子晶格中,電子磁矩反向排列。兩個(gè)子晶格中自發(fā)磁化強(qiáng)度大小相同,方向相反,整個(gè)晶體 。反鐵磁性物質(zhì)大都是非金屬化合物,如MnO。不論在什么溫度下,都不能觀察到反鐵磁性物質(zhì)的任何自發(fā)磁化現(xiàn)象,因此其宏觀特性是順磁性的,M與H處于同一方向,磁化率 為正值。溫度很高時(shí), 極?。粶囟冉档?, 逐漸增大。在一定溫度 時(shí), 達(dá)最大值 。稱 為反鐵磁性物質(zhì)的居里點(diǎn)或尼爾點(diǎn)。對(duì)尼爾點(diǎn)存在 的解釋是:在極低溫度下,由于相鄰原子的自旋完全反向,其磁矩幾乎完全抵消,故磁化率 幾乎接近于0。當(dāng)溫度上升時(shí),使自旋反向的作用減弱, 增加。當(dāng)溫度升至尼爾點(diǎn)以上時(shí),熱騷動(dòng)的影響較大,此時(shí)反鐵磁體與順磁體有相同的磁化行為。三、電子軌道磁矩與軌道角動(dòng)量的關(guān)系設(shè)軌道半徑為r (圓軌道)、電子速率為v則軌道電流I:電子的軌道磁矩 對(duì)處于氫原子基態(tài)的電子, 電子的軌道角動(dòng)量(圓軌道)L = mvr 式中m 為電子質(zhì)量由于電子帶負(fù)電,電子軌道磁矩與軌道角動(dòng)量的關(guān)系是:(此式雖由圓軌道得出,但與量子力學(xué)的結(jié)論相同)在這里要特別強(qiáng)調(diào)指出的是:電子軌道磁矩與軌道角動(dòng)量成正比。四、電子自旋磁矩與自旋角動(dòng)量的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)證明:電子有自旋(內(nèi)稟)運(yùn)動(dòng),相應(yīng)有自旋磁矩大小為自旋磁矩和自旋角動(dòng)量 S 的關(guān)系:在這里又要特別強(qiáng)調(diào)指出的是:電子自旋磁矩又與自旋角動(dòng)量成正比。磁矩與角動(dòng)量成正比不是偶然的。因?yàn)殡娮拥慕莿?dòng)量越大,它所帶動(dòng)的電磁以太渦旋的角動(dòng)量也越大,磁矩當(dāng)然也就越大了。這也就從另一個(gè)側(cè)面印證了磁是以太的渦旋。
磁體是一種很神奇的物質(zhì)。它有以至于無(wú)形的力,既能把一些東西吸過(guò)來(lái),又能把一些東西排開(kāi)。在我們周圍,有很多磁體?;蛘甙盐矬w能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫做磁性,具有磁性的物體叫磁體。 磁體磁力的產(chǎn)生 1)磁疇說(shuō),磁疇(magnetic domain)理論是用量子理論從微觀上說(shuō)明鐵磁質(zhì)的磁化機(jī)理。所謂磁疇,是指磁性材料內(nèi)部的一個(gè)個(gè)小區(qū)域,每個(gè)區(qū)域內(nèi)部包含大量原子,這些原子的磁矩都象一個(gè)個(gè)小磁鐵那樣整齊排列,但相鄰的不同區(qū)域之間原子磁矩排列的方向不同,如圖所示。各個(gè)磁疇之間的交界面稱為磁疇壁。宏觀物體一般總是具有很多磁疇,這樣,磁疇的磁矩方向各不相同,結(jié)果相互抵消,矢量和為零,整個(gè)物體的磁矩為零,它也就不能吸引其它磁性材料。也就是說(shuō)磁性材料在正常情況下并不對(duì)外顯示磁性。只有當(dāng)磁性材料被磁化以后,它才能對(duì)外顯示出磁性。在中學(xué)物理教科書中,目前課程改革試驗(yàn)區(qū)(山東、江蘇、海南、寧夏、廣東等)使用的人教版《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書.物理》采用了磁疇理論,而現(xiàn)在大部分地區(qū)使用的人教版教材《全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書.物理》中在解釋磁化原理是用的是安培的分子電流假說(shuō)。 在鐵磁質(zhì)中相鄰電子之間存在著一種很強(qiáng)的“交換耦合”作用,在無(wú)外磁場(chǎng)的情況下,它們的自旋磁矩能在一個(gè)個(gè)微小區(qū)域內(nèi)“自發(fā)地”整齊排列起來(lái)而形成自發(fā)磁化小區(qū)域,稱為磁疇。在未經(jīng)磁化的鐵磁質(zhì)中,雖然每一磁疇內(nèi)部都有確定的自發(fā)磁化方向,有很大的磁性,但大量磁疇的磁化方向各不相同因而整個(gè)鐵磁質(zhì)不顯磁性。如圖所示。 當(dāng)鐵磁質(zhì)處于外磁場(chǎng)中時(shí),那些自發(fā)磁化方向和外磁場(chǎng)方向成小角度的磁疇其體積隨著外加磁場(chǎng)的增大而擴(kuò)大并使磁疇的磁化方向進(jìn)一步轉(zhuǎn)向外磁場(chǎng)方向。另一些自發(fā)磁化方向和外磁場(chǎng)方向成大角度的磁疇其體積則逐漸縮小,這時(shí)鐵磁質(zhì)對(duì)外呈現(xiàn)宏觀磁性。當(dāng)外磁場(chǎng)增大時(shí),上述效應(yīng)相應(yīng)增大,直到所有磁疇都沿外磁場(chǎng)排列達(dá)到飽和。由于在每個(gè)磁疇中個(gè)單元磁矩已排列整齊,因此具有很強(qiáng) 性質(zhì):在居里溫度以下,鐵磁或亞鐵磁材料內(nèi)部存在很多各自具有自發(fā)磁矩,且磁矩成對(duì)的小區(qū)域。他們排列的方向紊亂,如不加磁場(chǎng)進(jìn)行磁化,從整體上看,磁矩為零。這些小區(qū)域即稱為磁疇。磁疇之間的界面稱為磁疇壁(magnetic domain wall)。當(dāng)有外磁場(chǎng)作用時(shí),磁疇內(nèi)一些磁矩轉(zhuǎn)向外磁場(chǎng)方向,使得與外磁場(chǎng)方向接近一致的總磁矩得到增加,這類磁疇得到成長(zhǎng),而其他磁疇變小,結(jié)果是磁化強(qiáng)度增高。隨著外磁場(chǎng)強(qiáng)度的進(jìn)一步增高,磁化強(qiáng)度增大,但即使磁疇內(nèi)的磁矩取向一致,成了單一磁疇區(qū),其磁化方向與外磁場(chǎng)方向也不完全一致。只有當(dāng)外磁場(chǎng)強(qiáng)度增加到一定程度時(shí),所有磁疇中磁矩的磁化方向才能全部與外磁場(chǎng)方向取向完全一致。此時(shí),鐵磁體就達(dá)到磁飽和狀態(tài),即成飽和磁化。一旦達(dá)到飽和磁化后,即使磁場(chǎng)減小到零,磁矩也不會(huì)回到零,殘留下一些磁化效應(yīng)。這種殘留磁化值稱為殘余磁感應(yīng)強(qiáng)度(以符號(hào)br表示)。飽和磁化值稱為飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度(bs)。若加上反向磁場(chǎng),使剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度回到零,則此時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度稱為矯頑磁場(chǎng)強(qiáng)度或矯頑力(hc)。 2)安培分子電流假說(shuō),安培認(rèn)為構(gòu)成磁體的分子內(nèi)部存在一種環(huán)形電流——分子電流。由于分子電流的存在,每個(gè)磁分子成為小磁體,兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。通常情況下磁體分子的分子電流取向是雜亂無(wú)章的,它們產(chǎn)生的磁場(chǎng)互相抵消,對(duì)外不顯磁性。當(dāng)外界磁場(chǎng)作用后,分子電流的取向大致相同,分子間相鄰的電流作用抵消,而表面部分未抵消,它們的效果顯示出宏觀磁性。 安培的分子電流假說(shuō)在當(dāng)時(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)甚少的情況下無(wú)法證實(shí),它帶有相當(dāng)大的臆測(cè)成分;在今天已經(jīng)了解到物質(zhì)由分子組成,而分子由原子組成,原子中有繞核運(yùn)動(dòng)的電子,安培的分子電流假說(shuō)有了實(shí)在的內(nèi)容,已成為認(rèn)識(shí)物質(zhì)磁性的重要依據(jù)。 磁體的應(yīng)用 比如,電機(jī)就離不開(kāi)磁體,用電機(jī)可以開(kāi)動(dòng)火車,也可以做理發(fā)用的電吹風(fēng)。我們能夠聽(tīng)到磁帶或唱片上的音樂(lè),也是磁體的功勞。計(jì)算機(jī)用磁體來(lái)儲(chǔ)存信息。地球本身也是一個(gè)大的磁體,并有它自己的磁力。 磁性礦物 磁性礦物: 最初發(fā)現(xiàn)的磁體是被稱為“天然磁石”的礦物, 其中含有鐵,能吸引其他物體,很像磁鐵。 補(bǔ)充:極光 極光:   在地球兩極的 極地天空中產(chǎn)生的 極光,是由地球的 磁性引起的。
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