Магнетизам
Из пројекта Википедија
Магнет је свако тело које има особину да привлачи гвоздене предмете. Појава привлачења или одбијања назива се магнетизам. За магнетизам је везано постојање две врсте полова. Истоврсни полови се одбијају, а различити се привлаче. Уз један магнетни пол је увек везан и његов антипод. Уобичајено је да се полови зову северни и јужни, из историјских разлога. Физички је немогуће имати једнопол, магнет са једним полом. Зато се магнет зове дипол, јер има оба пола. Магнете можемо поделити на:
- Природне (магнетит, Fe3O4);
- Вештачке.
Магнетизам је један облик појављивања дуалне, електромагнетне силе, према Максвеловим једначинама. Дуалност се огледа у чињеници да електрична струја (кретање електрицитета) изазива (индукује) магнетно поље, а да промена магнетног поља изазива електрично поље (и кретање слободних носилаца електрицитета, електричну струју).
Магнетно поље је посредник узајамног деловања магнетним силама.
Величина која карактерише магнетно поље у некој његовој тачки је векторска величина са смером и правцем као и интензитетом. Обзиром да се визуелизација магнетског поља остварује цртањем линија сила магнетског поља то се јачина поља дочарава густином линија. Јединица флукса (количине линија сила поља) је вебер (Wb), али је то непрактична величина јер није значајан флукс за интензитет магнетских сила већ густина линија која се назива индукција магнетног поља и њена јединица је Тесла (Т).
[уреди] Земљин магнетизам
Наша планета поседује слабо магнетно поље али довољно да може да се користи за навигацију. Магнетни полови Земље су блиски географским половима и стога су поуздани за грубу навигацију, а вековима су представљали главни начин за сналажење морепловаца. У ове сврхе се користи компас. Игла компаса офарбана у плаво и са ознаком N и показује у правцу северног магнетског пола. У околини полова је правац показивања магнетске игле непоуздан.
Земљин магнетизам није константан. Постоји више теорија о његовом настанку, али је сигурно да је физички узрок постојање кружног кретања велике количине наелектрисања у језгру Земље. Постоје докази да се у историји дешавало да магнетно поље Земље потпуно нестане и да промени смер. Разлог оваквог понашања остаје веома тајанствен. Магнетски пол Земље је локација на површини где су линије поља нормалне на површину Земље. Данас се може приметити процес кретања земљиних магнетских полова које износи и по неколико километара годишње. Године 2003. је положај северног магнетног пола био 78°18' N, 104° W међу острвима Краљице Елизабете, Канада, а брзина кретања је између 9 и 40 km/год у правцу северозапада (из Канаде према Сибиру).
Значај постојања Земљиног магнетног поља је кључан за сав живи свет. Јачина магнетног поља је довољна да у високим слојевима, дубоко у свемиру, скрене наелектрисане честице високе енергије (Сунчев ветар) да не улазе у земљину атмосферу и не изазивају деструктивне последице по ћелије и организме.
Кретање наелектрисаних честица из сунчевог ветра које се крећу дуж линија магнетног поља и у близини полова улазе у атмосферу изазивају електрична пражњења у високим слојевима која се зову "поларна светлост" и виде се као светлеће завесе, играјућа светлост, светлуцање неба веома видљив током поларних ноћи.
[уреди] Магнетно хлађење
Магнетно хлађење је технологија која се употребљава у области истраживња ниских температура (око апсолутне нуле). Супстанца која се хлади магнетном методом мора бити парамагнетна. Када се парамагнетик унесе у магнетно поље долази од оријентације спинова чиме се пракрично смањује њихова покретљивост. Када се поље уклони, због топлотног кретања, спинови ће опет постати хаотично усмерени у свим правцима. Ако је систем изолован, адијабатски, тада је једини извор енергије за повећање покретљивости након уклањања поља његова сопствена топлотна енергија. И пошто нова слобода за кретање одузима део енергије систему доћи ће до пада темепратуре. Дакле, цео процес се одвија у два корака. У првом, изотермском, спинови се оријентишу и цео систем спољашњим хлађењем у присуству спољашњег магнетног поља доведе на најнижу могућу температуру. Онда се систем изолује и уклањањем спољашњег поља долази до додатног хлађења. Процес се зове хлађење адијабатским размагнетисавањем. Идеју о магнетном хлађењу је први публиковао канадски физичар Френсис Џиок 17. децембра 1926. године, а експериментално је доказао 12. априла 1933. на Калифорнијском универзитету. Овим методом је постигао температуру 0,53 К, а каснијим усвршавањем и температуре од 0,34 К и 0,25 К.
Адијабатским размагнетисавањем нуклeарних спинова фински истраживачи су 1999. постигли у металном родијуму темпeратуру од 100 рК пико келвина или 0,000 000 000 1 К.
