Kestomagneetti ja vuorovaikutus

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Nykyisen käsityksen mukaan fotoni, joka muodostaa valon ja muun sähkömagneettisen säteilyn toimii myös sähköisen vuorovaikutuksen välittäjänä. Magneettikentän taas aiheuttaa varausten liike eli elektronit.

Kestomagneetti voi vaikuttaa puisen pöydän läpi liikkuttamalla pöydän pinnalla olevaa metallikappaletta. Onko kuiva puu elementtinä sähköinen monopoli sisältäen sähköisesti neutraaleja hiukkasia jolloin sopivan kokoisen kestomagneetin varatut hiukkaset menevät puun läpi metallikappaleeseen?

Jos fotoni on sähkömagneettisen vuorovaikutuksen välittäjähiukkanen niin muuttuuko kestomagneetin magneettikentän voimakkuus jos valot sammutetaan?

Entä lakkaako magneetti toimimasta jos se onnistuttaisiin kiihdyttämään valonnopeuteen?

Sivut

Kommentit (23)

Vierailija
rautaleuka

Onko kuiva puu elementtinä sähköinen monopoli sisältäen sähköisesti neutraaleja hiukkasia jolloin sopivan kokoisen kestomagneetin varatut hiukkaset menevät puun läpi metallikappaleeseen?



Sähkömagneettisia monopoleja ei ole vielä löydetty. Ja Maxwellin yhtälötkin esittävät että sellaisia ei ole. Mitä ovat kestomagneetin varatut hiukkaset jotka menisivät puun läpi? Käsittääkseni sähkömagneettinen kenttä on se joka menee puun läpi, ei mitkään hiukkaset. Magneetti vaikuttaa kaikkiin kappaleisiin, mutta vaikutuksen voimakkuus vaihtelee huomattavasti. Puun tapauksessa vaikutus on hyvin hyvin pieni. En edes jaksa selittää magnetismin perusteita joten lueppa vaikka wikipediasta mitä hakusanalla "magnetismi" löytyy.

rautaleuka

Jos fotoni on sähkömagneettisen vuorovaikutuksen välittäjähiukkanen niin muuttuuko kestomagneetin magneettikentän voimakkuus jos valot sammutetaan?



Ei. Ajattelet nyt noita välittäjähiukkasia liian konkreettisina hiukkasina. Se on virhe.

rautaleuka

Entä lakkaako magneetti toimimasta jos se onnistuttaisiin kiihdyttämään valonnopeuteen?



Ei, miksi se niin tekisi. Lakkaisiko sinun atomit olemasta jos sinut kiihdyttäisi lähelle valonnopeutta? Tähän asiaan saat lisätietoa suhteellisuusteoriasta.

Vierailija

Mitä magneettikenttä sitten on ellei siinä vilise hiukkasia / energiaa? Jos se vaikuttaa eristeen tai johteen läpi niin on se aika konkreettinen.

Näytti olevan toinenkin keskustelu magneettikentästä menossa.

Magneettikenttien voidaan spekuloida koostuvan magnetismin Nambun-Goldstonen bosoneista, magnoneista-->Eli tähän kysymykseen ei ole tarkkaa vastausta vielä?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26848
Liittynyt16.3.2005

Kvanttisähkömekaniikan mukaan magneettikenttä välittyy fotonien välityksellä. Fotonit ovat varauksettomia, ja voivat tietyin edellytyksin läpäistä kiinteitä aineita vuorovaikuttamalla hyvin heikosti.

Magneettisia monopoleja ei tosin ole havaittu. Siitä syystä ne puuttuvat myös Maxwellin yhtälöistä. Yhtälöihin on helppo lisätä magneettivaraus, jos sellainen joskus havaitaan tai halutaan teoreettisesti tarkastella magnettivarausta.

Vierailija
Neutroni
Kvanttisähkömekaniikan mukaan magneettikenttä välittyy fotonien välityksellä. Fotonit ovat varauksettomia, ja voivat tietyin edellytyksin läpäistä kiinteitä aineita vuorovaikuttamalla hyvin heikosti.



Fotonien hyvin heikko vuorovaikutus on varmaan mitattavissa? Minkälainen aallonpituus tuollaisella säteilyllä on joka välittää magneettikenttää joka menee kiinteiden aineiden läpi lyhyen matkaa?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26848
Liittynyt16.3.2005
rautaleuka
Fotonien hyvin heikko vuorovaikutus on varmaan mitattavissa?



On toki, esimerkiksi aineiden tyhjiöstä poikkeavana permeabilitettina.

Minkälainen aallonpituus tuollaisella säteilyllä on joka välittää magneettikenttää joka menee kiinteiden aineiden läpi lyhyen matkaa?



En osaa sanoa. Aallonpituus liittyy tasoaaltoon, eikä taida olla kovin mielekäs käsite tässä yhteydessä.

Vierailija
rautaleuka
Mitä magneettikenttä sitten on ellei siinä vilise hiukkasia / energiaa? Jos se vaikuttaa eristeen tai johteen läpi niin on se aika konkreettinen.



Magneettikentässä on kyllä energiaa sitä ei käy kiistäminen, mutta väite että siinä vilisee jotain hiukkasia, sen kanssa pitää olla varovainen. Asiat ei ole ihan niin yksinkertaisia että siinä joko vilisee hiukkasia tai ei vilise. Pitää muistaa myös kvanttimekaniikan dualistisuus ja se että käsittääkseni sähkömagneettisen kentän todellista luonnetta ei vielä tunneta. En tunne kuitenkaan uusimpia teorioita joten en voi sanoa varmasti mitään sähkömagneettisen kentän luonteesta. Se että se vaikuttaa johteen ja eristeen läpi johtuu samasta asiasta eli liikkuvien varausten (yleensä elektronien) synnyttämästä sm-kentästä. Tässä oli siis syy tuohon kenttää mutta se mitä se kenttä käytännössä on en tiedä.

rautaleuka

Magneettikenttien voidaan spekuloida koostuvan magnetismin Nambun-Goldstonen bosoneista, magnoneista-->Eli tähän kysymykseen ei ole tarkkaa vastausta vielä?



En nyt tiedä mihin haet vastausta koska tuossa ei ole kysymystä. Mitä tulee noihin magnoneihin niin jos luet tarkemmin selitykset niistä niin siellä sanotaan että olisivat kvasihiukkasia. Esimerkiksi elektroniaukko joka tarkoittaa elektronin puuttumista on myös kvasihiukkanen. Eli jonkun asian puute voi olla kvasihiukkanen. Myös fononi on kvasihiukkanen (en viitsi selittää koska fononi on aika helppo asia googlata). Magnon on kvantittunut spin aalto. Se mitä spin aalto on saat itse lukea täältä: http://en.wikipedia.org/wiki/Spin_wave

En edes yritä selittää tuota koska osaat varmasti itsekin lukea. Tuossa se on selitetty yksinkertaisesti.

TERÄS NALLEPUH
Seuraa 
Viestejä5662
Liittynyt31.1.2008

Häviääkö magneettien magneettisuus ajankanssa vai säilyykö se mangeettisuus ikuisesti? Jos katoaa, niin minne se häviää?

Olen syönyt hunajapurkin ja minusta tuli.. SUPER PUH!! TITTIDII!!
Kaikkien aikojen paras BB asukas: BB-Marika (SBB6)

Marssilainen
Seuraa 
Viestejä3337
Liittynyt29.3.2005

Kun kestomagneetissa atomit ovat kaikki samoin päin, niin jokaisen atomin oma pieni magneettikenttä on myös samoin päin. Silloin niistä kertyy yhteensä iso magneettikenttä. Jos atomit menevät sikinsokin, niin niiden magneettikentät osoittaa mihin päin sattuu. Silloin niistä ei kerry yhteensä isoa magneettikenttää. Magneettisuus ei siis oikeasti katoa mihinkään.

Siinä se taas nähtiin, kuinka vilunki rehellistä huiputtaa...

petsku
Seuraa 
Viestejä1473
Liittynyt6.6.2009
Marssilainen
Kun kestomagneetissa atomit ovat kaikki samoin päin, niin jokaisen atomin oma pieni magneettikenttä on myös samoin päin. Silloin niistä kertyy yhteensä iso magneettikenttä. Jos atomit menevät sikinsokin, niin niiden magneettikentät osoittaa mihin päin sattuu. Silloin niistä ei kerry yhteensä isoa magneettikenttää. Magneettisuus ei siis oikeasti katoa mihinkään.

Tarkennuksena käsittääkseni magneeteissa vähän isommat rakeet, eivät yksittäiset atomit, suuntautuvat samansuuntaisesti magnetisoitaessa. Raudassakin tapahtuu huoneenlämmössä hieman diffuusiota rauta-atomien, dislokaatioiden ja epäpuhtauksien välillä, joten olettaisin yksittäisten atomien suuntauksen nopeasti hajoavan. Huoneenlämmössä magneettisuus taitaa säilyä ihmisiän mittakaavassa, mutta kuumentamalla magneettisuus saadaan hävitettyä.

John Carter
Seuraa 
Viestejä7511
Liittynyt17.2.2006

Niin, mikroskooppisella tasolla magnetoituminen liittyy elektronien kvanttimekaanisiin spineihin.

" Käsittämätöntä luonnossa on sen käsitettävyys. " Albert Einstein

BlackKnight
Seuraa 
Viestejä320
Liittynyt28.3.2006
Neutroni

Magneettisia monopoleja ei tosin ole havaittu. Siitä syystä ne puuttuvat myös Maxwellin yhtälöistä. Yhtälöihin on helppo lisätä magneettivaraus, jos sellainen joskus havaitaan tai halutaan teoreettisesti tarkastella magnettivarausta.



Mihin magneettisia monopoleja tarvitaan? Magneettikenttä on sähkökentän ominaisuus, joka syntyy liikkuvista varauksista. Jos varaukset ovat paikallaan, ei sähkökentässä ole magneettikenttää. Kun varaukset liikkuvat, sähkökentässä on myös magneettikenttä. Ja tuo varausten liikkuminen on tietysti suhteellinen ilmiö. Riippuu missä koordinaatistössa asiaa tarkastelee.

Vierailija
petsku

Tarkennuksena käsittääkseni magneeteissa vähän isommat rakeet, eivät yksittäiset atomit, suuntautuvat samansuuntaisesti magnetisoitaessa.

Ei ihan näinkään. Nimittäin magneettisen kappaleen magnetismin aiheuttavat sen atomien elektronien liikkeet joita on kahta eri tyyppiä. Klassisessa mielessä elektroni kiertää atomia joten muodostuu virtasilmukka ja kiertoliikkeen seurauksena syntyy magneettinen dipolimomentti. Voimakkaampi vaikutus on kuitenkin tuolla toisella liikkeellä eli spinmagneettidipolimomentilla joka siis johtuu elektronin spinistä. Elektronin kiertoliike atomin ympäri ja tuo spin ovat kuitenkin kvanttimekaanisia ilmiöitä joten "pallo kiertää palloa ja se toinen pallo pyörii vielä itsensä ympäri"-ajattelun voi unohtaa koska se ei toimi niin.

petsku

Raudassakin tapahtuu huoneenlämmössä hieman diffuusiota rauta-atomien, dislokaatioiden ja epäpuhtauksien välillä, joten olettaisin yksittäisten atomien suuntauksen nopeasti hajoavan. Huoneenlämmössä magneettisuus taitaa säilyä ihmisiän mittakaavassa, mutta kuumentamalla magneettisuus saadaan hävitettyä.



Juurikin näin. Eli mitä korkeammat lämpötilat sitä enemmän lämpöliike sotkee niitä suuntia. Kääntäen voidaan taas ajatella että mitä matalampi lämpötila sitä enemmän siihen kenttään voi varastoitua sitä energiaa.

Vierailija
Marssilainen

Tarkennuksena käsittääkseni magneeteissa vähän isommat rakeet, eivät yksittäiset atomit, suuntautuvat samansuuntaisesti magnetisoitaessa.



Koulun penkillä asia selitettiin jotenkin vajavaisesti. Onnistuin kuitenkin itselleni selvittämään että ferromagneettisessa aineessa on aina kiderakenne jossa atomit ovat tiukasti paikallaan (??). Tällaisessa kiderakenteessa atomit voidaan kääntää magneettikentän mukaan samaan suuntaan jolloin saadaan kestomagneetti. (??). Elektroneilla on myös magneettiset navat mutta niitä ei kait (??) saada kännettyä pysyvästi samaan suuntaan.

Vierailija
Lyde

Elektroneilla on myös magneettiset navat mutta niitä ei kait (??) saada kännettyä pysyvästi samaan suuntaan.



Tämä taisi mennä niin että ferromagneettisella aineella on parillinen määrä elektroneja samoilla orbitaaleilla joten elektronien magneettisten napojen on pakko olla vastakkaisiin suuntiin ja siten kumota toistensa vaikutus.

Vierailija
Neutroni
rautaleuka
Fotonien hyvin heikko vuorovaikutus on varmaan mitattavissa?



On toki, esimerkiksi aineiden tyhjiöstä poikkeavana permeabilitettina.

Minkälainen aallonpituus tuollaisella säteilyllä on joka välittää magneettikenttää joka menee kiinteiden aineiden läpi lyhyen matkaa?



En osaa sanoa. Aallonpituus liittyy tasoaaltoon, eikä taida olla kovin mielekäs käsite tässä yhteydessä.



Onko fotonikaan mielekäs käsite tässä yhteydessä, kun magneettikentän välittäjähiukkasilla ei ole fotonin ominaisuuksia?
Tunneloituminen ei varmaankaan liity asiaan millään tavalla?

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat