Диамагнетизм и диамагнетики

Многочисленные опыты показывают, что магнитное поле взаимодействует со всеми без исключения веществами, изменяя не только их положение в пространстве, но и их физические свойства. Проявления этого взаимодействия бывают различными.

Возьмем мощный электромагнит с кони­ческими полюсными наконечниками и раз­местим между ними маленький висмутовый шарик, уравновесив его на одном из плеч небольших весов (рис. 6.24). При замыкании цепи питания обмоток электромагнита равновесие весов нарушится: шарик будет выталкиваться из магнитного поля.

Установим зажженную свечу так, чтобы ее пламя находилось между полюсами элект­ромагнита. Замыкание цепи питания электромагнита приведет к тому, что пламя бу­дет выталкиваться из магнитного поля (рис. 6.25).

Подобным образом будет вести себя и раствор нитрата серебра. Если его залить в U-образную трубку и одно из ее колен разместить между полюсами электромагни­та, то при включении питания электромаг­нита уровень жидкости в этой трубке по­низится: жидкость будет выталкиваться из магнитного поля (рис. 6.26).

Подобные явления в опытах наблюдал еще в XIX в. М. Фарадей, который назвал их диамагнитными, а вещества, с которыми происходят эти явления,— диамагнетиками.

Рис. 6.24. Висмутовый шарик выталки­вается в участок поля с меньшей маг­нитной индукцией

Рис. 6.25. Пламя свечи выталкивается из магнитного поля

Рис. 6.26. Диамагнитная жидкость вы­талкивается из магнитного поля

Тщательные исследования показывают, что вследствие взаимодействия вещества и маг­нитного поля магнитная индукция B_Д в диа­магнитных веществах меньше, чем магнит­ная индукция внешнего поля B₀.

B_Д < B₀.

Такой эффект объясняется определен­ными изменениями, которые происходят в движении электронов в атомах при вне­сении вещества в магнитное поле, а потому диамагнитный эффект присущий всем без исключения веществам.

Уровень взаимодействия вещества и поля описывает физическая величина — магнит­ная проницаемость. Она равняется отноше­нию магнитной индукции поля в веществе B к магнитной индукции «внешнего» поля B₀.

μ = B / B₀.

Магнитная проницаемость является безраз­мерной величиной. Для диамагнетиков магнитная проница­емость несколько меньше единицы

μ_Д = B_Д / B₀ < 1.

Таблица. Магнитная проницаемость некоторых диамагнетиков

Анализируя значения магнитной прони­цаемости, можно заметить, что значение магнитной прони­цаемости у диамагнетиков мало отличаются от едини­цы. Поэтому диамагнетизм большинстве случаев мы не замечаем. В связи с этим вещества, названные в таб­лице (и подобные им), часто называют сла­бомагнитными.

На этой странице материал по темам:

• Диамагнитный эффект

• Диамагнетики физика

• Диамагнетик опыт

• Діамагнетика фізика

• Диамагнитная жидкость

Вопросы по этому материалу:

• Почему можно утверждать, что все вещества «магнитные»?

• Одинаково ли вещества взаимодействуют с магнитным полем?

• Какие вещества называют диамагнитными?

• Как диамагнетики изменяют магнитное поле?

• Что описывает магнитная проницаемость?