Естественные науки
Железо притягивается магнитом . И железная пылинка тоже . А кусочек из 20 атомов? А из 2? Наконец 1 атом ?
То есть мне стало интересно, каждый отдельный атом железа притягивается магнитом или для этого нужна группировка из 20 или может из 100 атомов ?
Да, домены состоят из большого количества атомов, их размер обычно ~10^(-2) - 10^(-4) мм (bse.sci-lib.com/article031722.html). Т. е. обычно домен содержит ~10^14 - 10^20 атомов (!!!). А при размерах частички, существенно меньших, ферромагнетизм не возникает.
Конечно, атомы могут (но чрезв. слабо, обнаружимо только спец. приборами) притягиваться за счёт наличия магнитного дипольного момента их системы электронных оболочек и магнитного дипольного момента ядра (ещё на ~3+ порядка меньше).
Но м. д. м. оболочек равен 0, когда все электроны спарены, а у железа (его ат. номер чётный) это так. А м. д. м. ядра ≠0 только для ядер со спином ≠0, но единственный такой изотоп железа (⁵⁷Fe) содержится в природной смеси изотопов железа лишь в к-ве 2.21%.
Конечно, атомы могут (но чрезв. слабо, обнаружимо только спец. приборами) притягиваться за счёт наличия магнитного дипольного момента их системы электронных оболочек и магнитного дипольного момента ядра (ещё на ~3+ порядка меньше).
Но м. д. м. оболочек равен 0, когда все электроны спарены, а у железа (его ат. номер чётный) это так. А м. д. м. ядра ≠0 только для ядер со спином ≠0, но единственный такой изотоп железа (⁵⁷Fe) содержится в природной смеси изотопов железа лишь в к-ве 2.21%.
.
А что Вы подразумеваете под словом ПРИТЯГИВАЕТСЯ?
Вот, например, алюминий притягивается магнитом или нет?
Большинство людей говорят, что не притягивается, потому, что это НЕ ЧУВСТВУЕТСЯ РУКАМИ.
Но точные лабораторные приборы показывают, что алюминий притягивается к магниту. Поэтому специалисты считают, что алюминий притягивается к магниту, потому что это ЧУВСТВУЮТ ТОЧНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ПРИБОРЫ.
.
Притягивается каждый парамагнитный атом, то есть атом имеющий свой собственный магнитный момент.
Так как атомы железа парамагнитные, то и они все притягиваются к магниту. Но руками Вы это не почувствуете.
Это притяжение обусловлено общей физикой. Любой магнитный диполь втягивается в область более сильного магнитного поля. Так как магнитное поле магнита неоднородно в пространстве (возле магнита поле сильнее), то все парамагнитные атомы притягиваются к магниту.
Ферромагнитный порядок тут абсолютно не при чем.
Ферромагнитный порядок только стабилизирует тепловые флуктуации магнитных моментов парамагнитных атомов. Это приводит просто к усилению притяжения. Усилению до такой степени, что это начинает проявляться в быту и чувствоваться руками.
В алюминии нет ферромагнитного порядка и поэтому это притяжение в слабых магнитных полях руками не чувствуется.
В кусочке железа из 20 атомов ферромагнитный порядок при комнатной температуре отсутствует. Мало того, ферромагнитный порядок в таком кусочке будет отсутствовать даже при абсолютном нуле. (Ферромагнитный порядок при абсолютном нуле в железе будет при размере кусочка от нескольких десятков ангстрем и более.) Но каждый отдельно взятый атом железа будет испытывать притяжение к магниту. Но руками вы это не почувствуете, не только из-за малого количества атомов, но и из-за отсутствия ферромагнитного порядка.
.
А что Вы подразумеваете под словом ПРИТЯГИВАЕТСЯ?
Вот, например, алюминий притягивается магнитом или нет?
Большинство людей говорят, что не притягивается, потому, что это НЕ ЧУВСТВУЕТСЯ РУКАМИ.
Но точные лабораторные приборы показывают, что алюминий притягивается к магниту. Поэтому специалисты считают, что алюминий притягивается к магниту, потому что это ЧУВСТВУЮТ ТОЧНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ПРИБОРЫ.
.
Притягивается каждый парамагнитный атом, то есть атом имеющий свой собственный магнитный момент.
Так как атомы железа парамагнитные, то и они все притягиваются к магниту. Но руками Вы это не почувствуете.
Это притяжение обусловлено общей физикой. Любой магнитный диполь втягивается в область более сильного магнитного поля. Так как магнитное поле магнита неоднородно в пространстве (возле магнита поле сильнее), то все парамагнитные атомы притягиваются к магниту.
Ферромагнитный порядок тут абсолютно не при чем.
Ферромагнитный порядок только стабилизирует тепловые флуктуации магнитных моментов парамагнитных атомов. Это приводит просто к усилению притяжения. Усилению до такой степени, что это начинает проявляться в быту и чувствоваться руками.
В алюминии нет ферромагнитного порядка и поэтому это притяжение в слабых магнитных полях руками не чувствуется.
В кусочке железа из 20 атомов ферромагнитный порядок при комнатной температуре отсутствует. Мало того, ферромагнитный порядок в таком кусочке будет отсутствовать даже при абсолютном нуле. (Ферромагнитный порядок при абсолютном нуле в железе будет при размере кусочка от нескольких десятков ангстрем и более.) Но каждый отдельно взятый атом железа будет испытывать притяжение к магниту. Но руками вы это не почувствуете, не только из-за малого количества атомов, но и из-за отсутствия ферромагнитного порядка.
.
Yanush Vodenicharski
(Ферромагнитный порядок при абсолютном нуле в железе будет при размере кусочка от нескольких десятков ангстрем и более.)
То есть размер 10 в минус 8 степени мм. А один из предыдущих ответил, что размер домена 10 в минус 4 степени мм. То есть большая разница...
То есть размер 10 в минус 8 степени мм. А один из предыдущих ответил, что размер домена 10 в минус 4 степени мм. То есть большая разница...
Yanush Vodenicharski
Разъясню подробней суть моего вопроса. Да, каждый отдельный изолированный атом железа притягивается магнитом. Но меня интересует, при каком размере кусочка железа, это притяжение, пересчитанное на каждый атом железа, становится намного больше, резко возрастает (из - за коллективных явлений атомов) ?
Притягивается, разумеется, каждый атом! Независимо от намагниченности образца... но зависимо от ориентации в пространстве, разумеется: он точно также может ведь и отталкиваться))) - у атомов и фероромагнетиков, и антиферромагнетиков - сильный собственный магнитный момент, потому-то они и (анти) ферромагнетики см ответ Марины на исходный вопрос
Но ферромагнетики притягиваются намного сильнее - потому, что у них (внутри 1 домена) все атомы ориентированы в одну сторону 9и притягиваются одинаково). А вот это упорядоченное - уже НЕ МАГНИТНОЕ, оно вызвано в первую очередь обменным взаимодействием (чисто квантовый эффект)
Здесь хороший индикатор - марганец. У его атомов тоже есть нескомпенсированный магнитный момент, - но вот обменное взаимодейстивие в решётке не создаёт доменов. А вот соединения марганца с соотвествующей структурой - могут быть ферромагнетками.
Но ферромагнетики притягиваются намного сильнее - потому, что у них (внутри 1 домена) все атомы ориентированы в одну сторону 9и притягиваются одинаково). А вот это упорядоченное - уже НЕ МАГНИТНОЕ, оно вызвано в первую очередь обменным взаимодействием (чисто квантовый эффект)
Здесь хороший индикатор - марганец. У его атомов тоже есть нескомпенсированный магнитный момент, - но вот обменное взаимодейстивие в решётке не создаёт доменов. А вот соединения марганца с соотвествующей структурой - могут быть ферромагнетками.
Алексей Жолудев
Почитала предыдущие ответы - необходимо следующее замечание:
Хотя 1 атом и имеет неслабый магнитный момент - но его именно притяжение очень мало!))) - он ведь в магнитном поле ориентируется, конечно, но притяжение-то зависит не от величины поля, а от разности этих величин на длине магнитного диполя - а на размере атома этот градиент ничтожен. Для сильно притяжение необходима достаточно большая длина образца, в котором все атомы ориентированы одинаково - а это уже - ферромагнетизм
Хотя 1 атом и имеет неслабый магнитный момент - но его именно притяжение очень мало!))) - он ведь в магнитном поле ориентируется, конечно, но притяжение-то зависит не от величины поля, а от разности этих величин на длине магнитного диполя - а на размере атома этот градиент ничтожен. Для сильно притяжение необходима достаточно большая длина образца, в котором все атомы ориентированы одинаково - а это уже - ферромагнетизм
В железе существуют такие структуры, под названием домены. Магнитный домен может быть размером 0,01... 0.00001 см и железо меньше этих размеров не притянутся. Я так думаю.
Не должен по идее. Атом же по заряду нейтрален.
Алексей Жолудев
А причём тут заряд? Вы не знаете разницы между магнитным и электрическим полями? А зачем тогда постить ВЗДОР?
Ферромагнетизм - это коллективное творчество атомов. Сколько атомов нужно для включения этого свойства, не знаю. Думаю, не меньше миллиона.
Лена Бандурко
Откуда знаете что это коллективное творчество атомов?
Алексей Жолудев
Не-а, нескольких тысяч очевидно достаточно: получены ферромагнитные наночастицы с размерами порядка 7 нм
http://www.nanometer.ru/2008/11/02/12255844853611_54400.html
http://www.nanometer.ru/2008/11/02/12255844853611_54400.html
Для возникновения такого явления как ферромагнитизм нужно много атомов. Они взаимодействуют друг с другом и создают т. н. домены, в которых суть явления.
Конечно каждый епрст!!! Тебе магнит на железо что влияет на кусочки чтоли? Нет, на атомном уровне все происходит и намного сильнее.
Ирина Черемнова
Неправильно.
Наташа Соколова
Да, неправильно.
Алексей Жолудев
Нет!
Ферромагнетизм = КОЛЛЕКТИВНЫЙ КВАНТОВЫЙ эффект
Ферромагнетизм = КОЛЛЕКТИВНЫЙ КВАНТОВЫЙ эффект
Аполлон Сергей
С помощью электрического потенциала можно отрывать от поверхности и переносить атомы .
Выстраивая таким образом нужную молекулярную структуру которую обычными химическими реакциями не получишь .
Так-что получается что абсолютно каждый атом обладает очень слабым полем которого недостаточно для существования магнитного поля атома .
Вот отсюда и причина существования магнитного поля доменов состоящих из более чем 1000 атомов а-то и миллионов .
Выстраивая таким образом нужную молекулярную структуру которую обычными химическими реакциями не получишь .
Так-что получается что абсолютно каждый атом обладает очень слабым полем которого недостаточно для существования магнитного поля атома .
Вот отсюда и причина существования магнитного поля доменов состоящих из более чем 1000 атомов а-то и миллионов .
Каждая электрически заряженная частица окружена электромагнитным полем, с помощью которого она способна взаимодействовать с любой другой электрически заряженной частицей.
Нургазы Чодоев
Первоначальная доменная теория магнетизма Вейса сохранила свое значение до настоящего времени, получив, однако, обновленную интерпретацию на основе представления о нескомпенсированных электронных спинах как факторе, определяющем атомный магнетизм.
Для пояснения этой концепции рассмотрим (рис. 8) свободный атом железа – типичного ферромагнитного материала. Две его оболочки (K и L), ближайшие к ядру, заполнены электронами, причем на первой из них размещены два, а на второй – восемь электронов. В K-оболочке спин одного из электронов положителен, а другого – отрицателен. В L-оболочке (точнее, в двух ее подоболочках) у четырех из восьми электронов положительные, а у других четырех – отрицательные спины.
Для пояснения этой концепции рассмотрим (рис. 8) свободный атом железа – типичного ферромагнитного материала. Две его оболочки (K и L), ближайшие к ядру, заполнены электронами, причем на первой из них размещены два, а на второй – восемь электронов. В K-оболочке спин одного из электронов положителен, а другого – отрицателен. В L-оболочке (точнее, в двух ее подоболочках) у четырех из восьми электронов положительные, а у других четырех – отрицательные спины.

Термальная энергия атомов является причиной существования десятков (!) физических свойств веществ состоящих из атомов .
Одно из физических свойств - магнетизм огромного количества атомов железа и соединений с добавлением редкоземельных металлов .
И ещё .
Знаете ли вы что есть молекулярные двигатели органического происхождения .
И приводит в движение этот двигатель термальная энергия атомов .
И это не магнетизм . Но в железе это энергия проявления магнетизма .
Так-что если термальная энергия в куске железа постоянна а на железо не реагирует магнитная стрелка компаса - это не значит что в куске нет магнитной активности .
Просто магнитные силовые поля замкнуты в малых петлях и не дают наводок в окружающую среду .
Одно из физических свойств - магнетизм огромного количества атомов железа и соединений с добавлением редкоземельных металлов .
И ещё .
Знаете ли вы что есть молекулярные двигатели органического происхождения .
И приводит в движение этот двигатель термальная энергия атомов .
И это не магнетизм . Но в железе это энергия проявления магнетизма .
Так-что если термальная энергия в куске железа постоянна а на железо не реагирует магнитная стрелка компаса - это не значит что в куске нет магнитной активности .
Просто магнитные силовые поля замкнуты в малых петлях и не дают наводок в окружающую среду .
Ирина Черемнова
А это ещё что такое - «термальная энергия атома»?
Притягивается даже полатома.
Похожие вопросы
- Почему железо притягивается магнитом, а другие металлы нет ?
- Знатоки физики!!! Помогите, пожалуйста!!! Почему головки сгоревших спичек притягиваются магнитом?
- Почему железо притягивается к любому полюсу магнита? Ведь по идее отталкивание тоже должно присутствовать
- почему к магниту притягивается магнит, а сера не притягивается? ..
- почему яблоки не притягиваются магнитом?
- Если свет это электромагнетизм, то почему он не притягивается магнитом?
- По какому закону притягивается магнит?
- какие существуют немагнитные металлы? (которые не притягиваются магнитом и тд)
- пеочему цветные металлы не притягиваются магнитом?
- почему неражавейка не притягивается магнитом?
1s 22s 22p __63s __23p__64s __23__d6.
В результате аж 4(ЧЕТЫРЕ) орбитальных момента - в одну сторону.
В результате магнитный момент = 2,35 мю...