Hvordan virker en Atom Lag en Magnet Stick

? Alle tar for gitt de usynlige krefter rundt dem , uten spørsmål . Gravity , stråling og elektromagnetisme er alle avgjørende for liv, men få mennesker kan beskrive dem med autoritet . Mens populærkultur forvandlet tekstene til " mirakler " fra ICP inn i en løpende vits på Internett , linjen " magneter , hvordan fungerer de ? " er et spørsmål som forskere kan bare gjøre gjetninger å svare . Selv med sine teorier , er et enkelt atom alene ikke nok til å gjøre en magnet pinne til en overflate , men det er viktig for prosessen . Webers teori

På midten av 1800-tallet en vitenskapsmann som heter Wilhelm Weber kom opp med en magnetisk teori som fortsatt er populære i dag . I hans syn , spinning elektroner i et atom skaper et elektromagnetisk felt , noe som gjør alle molekyler som miniatyr magneter, noe som er i tråd med den totale summen av alle magnetiske øyeblikk i hvert atom . I ikke- magnetiske substanser , molekyler ikke er innrettet, men i de magnetiske , molekylene dannes til strukturer som innretter seg selv langs en enkelt magnetisk akse. Dette delte magnetiske akse er hva som gir dens evne til å feste seg til andre magnetiske overflater .
Domain Theory

Mens Domain Theory ble utviklet i 1906 , det er fortsatt betraktet som en gyldig forklaring på hvordan magneter fungerer (selv om det har blitt oppdatert til å inkludere moderne forståelse av atomteorien ) . I denne teorien, er et atom alene bare en del av et fellesskap av elektromagnetiske partikler. Når de utsettes for en nærliggende magnetfelt, disse gruppene organisere seg i magnetisk innrettede domener. Hvert domene forsøker å balansere to motstridende krefter for å minimere den totale energien til systemet - den indre samhold av domenet og kreftene mellom de ulike domenene . Muligheten av domener å danne i andre nærliggende ferromagnetisk flater skaper en mekanisme for tiltrekning som gjør at magnet for å feste .
Quantum Theory

Quantum Theory beskriver magnetisme ved å se på samspillet av elektroner i ytre skall av atomer . Pauli eksklusjonsprinsippkrever at elektroner med et spinn verdi må pare seg med en av motsatt spinn for å skape stabilitet . Hvis elektronene er balansert (det vil si inneholdende et likt antall motstående spinn ) da materialet ikke er magnetisk. Hvis den ytre nivå av elektron skallet inneholder en uparet elektron , vil det skape et netto magnetisk felt. På korte avstander , skaper ønsket av et elektron til å finne en partner av motsatt spin en attraktiv kraft som overskrider frastøtende elektrisk kraft .
Konklusjon

Mens Quantum Theory ( sammenkoblet med andre teorier for magnetisme ) , opprettes en tilfredsstillende forklaring på hva som skjer for å produsere den tiltrekningskraft som gjør at en magnet til å feste til et underlag , er det ikke noe universelt akseptert oversikt over hvordan magnetene virker. Og siden de mekanismene forskerne bruker for å skildre disse styrkene er fortsatt som foreløpig uprøvd , er det ingen måte å absolutt oppgir at noen av de nåværende syn ikke vil endres etter hvert som vitenskapen avdekker mer om hvordan atomer fungerer . Til slutt får du valget mellom å stole på en kvalifisert gjetning eller venter på et bedre svar .