หุ้น:
สาเหตุ Paramagnetism วัสดุ Paramagnetic ตัวอย่างและความแตกต่างกับ Diamagnetism
พารา เป็นรูปแบบของสนามแม่เหล็กที่วัสดุบางชนิดถูกดึงดูดอย่างอ่อนจากสนามแม่เหล็กภายนอกและสร้างสนามแม่เหล็กภายในที่เหนี่ยวนำในทิศทางของสนามแม่เหล็กที่ใช้.
ตรงกันข้ามกับสิ่งที่หลาย ๆ คนคิดว่าคุณสมบัติของสนามแม่เหล็กไม่ได้ลดลงเฉพาะสารเฟอร์เรเดียม สารทั้งหมดมีคุณสมบัติทางแม่เหล็กแม้ว่าจะอยู่ในรูปแบบที่อ่อนแอ สารเหล่านี้เรียกว่า paramagnetic และ diamagnetic.
ด้วยวิธีนี้สารสองชนิดสามารถจำแนกได้: paramagnetic และ diamagnetic ในการปรากฏตัวของสนามแม่เหล็กนั้นจะมีการดึงดูด paramagnetic ไปยังพื้นที่ที่ความเข้มของสนามมากขึ้น ตรงกันข้าม diamagnetic นั้นถูกดึงดูดไปยังพื้นที่ของสนามที่ความเข้มต่ำกว่า.
เมื่ออยู่ในที่ที่มีสนามแม่เหล็กวัสดุพาราแมกเนติกจะสัมผัสได้ถึงแรงดึงดูดและแรงผลักดันชนิดเดียวกันที่เกิดจากแม่เหล็ก อย่างไรก็ตามเมื่อสนามแม่เหล็กหายไปเอนโทรปีจะสิ้นสุดการจัดตำแหน่งแม่เหล็กที่ถูกเหนี่ยวนำ.
กล่าวอีกนัยหนึ่งวัสดุ paramagnetic ดึงดูดโดยสนามแม่เหล็กแม้ว่าพวกเขาจะไม่เปลี่ยนเป็นวัสดุแม่เหล็กถาวร ตัวอย่างของสารพาราแมกเนติกคืออากาศแมกนีเซียมแพลตตินัมอลูมิเนียมไทเทเนียมทังสเตนและลิเธียมเป็นต้น.
ดัชนี
- 1 สาเหตุ
- 1.1 กฏหมายของคูรี่
- 2 วัสดุพาราแมกเนติก
- 3 ความแตกต่างระหว่าง paramagnetism และ diamagnetism
- 4 การใช้งาน
- 5 อ้างอิง
สาเหตุ
Paramagnetism เกิดจากความจริงที่ว่าวัสดุบางอย่างประกอบด้วยอะตอมและโมเลกุลที่มีช่วงเวลาแม่เหล็กถาวร (หรือไดโพล) แม้ว่าพวกเขาจะไม่ได้อยู่ในสนามแม่เหล็ก.
ช่วงเวลาแม่เหล็กนั้นเกิดจากการหมุนของอิเล็กตรอนแบบไม่มีคู่ของโลหะและวัสดุอื่น ๆ ที่มีคุณสมบัติพาราแมกเนติก.
ในพาราแมกเนติสบริสุทธิ์ไดโพลไม่ได้มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน แต่จะเน้นแบบสุ่มในกรณีที่ไม่มีสนามแม่เหล็กภายนอกซึ่งเป็นผลมาจากการกวนด้วยความร้อน สิ่งนี้สร้างโมเมนต์แม่เหล็กเป็นโมฆะ.
อย่างไรก็ตามเมื่อมีการใช้สนามแม่เหล็กไดโพลมีแนวโน้มที่จะปรับให้เข้ากับสนามแม่เหล็กทำให้เกิดโมเมนต์แม่เหล็กสุทธิในทิศทางของสนามดังกล่าวและเพิ่มไปยังสนามแม่เหล็กภายนอก.
ไม่ว่าในกรณีใดการจัดตำแหน่งของไดโพลสามารถตอบโต้โดยผลของอุณหภูมิ.
ด้วยวิธีนี้เมื่อวัสดุได้รับความร้อนการกวนด้วยความร้อนก็สามารถที่จะตอบโต้ผลกระทบที่สนามแม่เหล็กมีต่อไดโพลและช่วงเวลาของสนามแม่เหล็กจะถูกปรับทิศทางใหม่ด้วยวิธีที่ไม่เป็นระเบียบลดความเข้มของสนามแม่เหล็ก.
กฎของ Curie
กฎของคูรี่ได้รับการพัฒนาโดยนักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศสปิแอร์คูรีในปี 2439 มันสามารถใช้ได้เฉพาะเมื่ออุณหภูมิสูงและสาร paramagnetic อยู่ในสนามแม่เหล็กอ่อน.
นี่เป็นเช่นนั้นเพราะมันไม่สามารถอธิบาย paramagnetism เมื่อส่วนใหญ่ของช่วงเวลาแม่เหล็กถูกจัดตำแหน่ง.
กฎหมายระบุว่าการทำให้เป็นแม่เหล็กของวัสดุพาราแมกเนติกเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความแรงของสนามแม่เหล็กที่ใช้ มันเป็นสิ่งที่เรียกว่ากฎของ Curie:
M = X ∙ H = C H / T
ในสูตร M ก่อนหน้านี้คือการสะกดจิต H คือความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กของสนามแม่เหล็กที่ใช้ T คืออุณหภูมิที่วัดในเคลวินและซีเป็นค่าคงที่เฉพาะแต่ละวัสดุและเรียกว่าค่าคงตัวกูรี.
จากการสังเกตของกฎของคูรีมันก็เป็นไปตามที่การดึงดูดเป็นสัดส่วนตรงกันข้ามกับอุณหภูมิ ด้วยเหตุนี้เมื่อวัสดุได้รับความร้อนไดโพลและช่วงเวลาแม่เหล็กมักจะสูญเสียการปฐมนิเทศจากการปรากฏตัวของสนามแม่เหล็ก.
วัสดุพาราแมกเนติก
วัสดุพาราแมกเนติกเป็นวัสดุทั้งหมดที่มีการซึมผ่านของแม่เหล็ก (ความสามารถของสารที่ดึงดูดหรือทำให้ผ่านสนามแม่เหล็ก) ซึ่งคล้ายกับการซึมผ่านของสูญญากาศ วัสดุดังกล่าวแสดงให้เห็นถึงระดับเล็กน้อยของเฟอร์ริก.
ในแง่กายภาพมันระบุว่าการซึมผ่านของแม่เหล็กสัมพัทธ์ (ความฉลาดทางระหว่างการซึมผ่านของวัสดุหรือสื่อและการซึมผ่านของสูญญากาศ) มีค่าประมาณ 1 ซึ่งเป็นความสามารถในการแทรกซึมของสูญญากาศ.
ในบรรดาวัสดุพาราแมกเนติกมีวัสดุบางประเภทที่เรียกว่าซุปเปอร์พาราลาแมกเนติค แม้ว่าพวกเขาจะปฏิบัติตามกฎหมายคูรี แต่วัสดุเหล่านี้มีค่าคงที่กูรีค่อนข้างสูง.
ความแตกต่างระหว่าง paramagnetism และ diamagnetism
มันคือ Michael Faraday ผู้ซึ่งในเดือนกันยายนปี 1845 ได้ตระหนักว่าในความเป็นจริงวัสดุทั้งหมด (ไม่เพียง แต่ ferromagnetic) ตอบสนองต่อการปรากฏตัวของสนามแม่เหล็ก.
ไม่ว่าในกรณีใดก็ตามความจริงก็คือสารส่วนใหญ่มีลักษณะของแม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจากอิเล็กตรอนที่จับคู่อยู่คู่และดังนั้นในทางตรงกันข้ามสปินจึงเป็นที่โปรดปรานของ diamagnetism ในทางตรงกันข้ามเฉพาะเมื่อมีอิเล็กตรอนที่ไม่มีการจับคู่.
ทั้งวัสดุพาราแมกเนติกและไดอะแมกเนติกมีความอ่อนแอต่อสนามแม่เหล็ก แต่ในขณะที่ในอดีตมันเป็นบวกในระยะหลังมันเป็นค่าลบ.
วัสดุแม่เหล็กมีแรงผลักดันเล็กน้อยจากสนามแม่เหล็ก ในทางตรงกันข้าม Paramagnetic นั้นถูกดึงดูดแม้ว่าจะมีแรงเล็กน้อย ในทั้งสองกรณีเมื่อลบสนามแม่เหล็กออกผลของการสะกดจิตจะหายไป.
ดังที่ได้กล่าวไปแล้วองค์ประกอบส่วนใหญ่ที่ประกอบเป็นตารางธาตุนั้นเป็นแบบไดนาแมกเนติก ตัวอย่างของสาร diamagnetic คือน้ำไฮโดรเจนฮีเลียมและทองคำ.
การใช้งาน
เนื่องจากวัสดุพาราแมกเนติกมีพฤติกรรมเหมือนสูญญากาศในกรณีที่ไม่มีสนามแม่เหล็กการใช้งานในอุตสาหกรรมจึงค่อนข้างลดลง.
หนึ่งในแอพพลิเคชั่นที่น่าสนใจที่สุดของ paramagnetism คือ Electronic Paramagnetic Resonance (RPE) ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในฟิสิกส์เคมีและโบราณคดี มันเป็นเทคนิคทางสเปกโทรสโกปีซึ่งสามารถตรวจจับสปีชีส์ที่มีอิเล็กตรอนแบบไม่มีคู่ได้.
เทคนิคนี้ใช้ในการหมักในอุตสาหกรรมการผลิตโพลีเมอร์สำหรับการสึกหรอของน้ำมันเครื่องและในการผลิตเบียร์ท่ามกลางพื้นที่อื่น ๆ ในทำนองเดียวกันเทคนิคนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสืบซากโบราณสถาน.
การอ้างอิง
- Paramagnetism (n.d. ) ในวิกิพีเดีย สืบค้นเมื่อวันที่ 24 เมษายน 2018 จาก es.wikipedia.org.
- Diamagnetism (n.d. ) ในวิกิพีเดีย สืบค้นเมื่อวันที่ 24 เมษายน 2018 จาก es.wikipedia.org.
- Paramagnetism (n.d. ) ในวิกิพีเดีย สืบค้นเมื่อวันที่ 24 เมษายน 2018 จาก en.wikipedia.org.
- Diamagnetism (n.d. ) ในวิกิพีเดีย สืบค้นเมื่อวันที่ 24 เมษายน 2018 จาก en.wikipedia.org.
- Chang, M. C. "Diamagnetism และ paramagnetism" (PDF). หมายเหตุการบรรยายของ NTNU. สืบค้นเมื่อวันที่ 25 เมษายน 2018.
- Orchard, A. F. (2003) magnetochemistry. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด.