Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Hoe wordt een magnetisch veld geproduceerd in atoom?

Het magnetische veld in een atoom wordt geproduceerd door de beweging van geladen deeltjes, voornamelijk elektronen. Hier is een uitsplitsing van hoe het werkt:

1. Elektronenspin:

* Elektronen gedragen zich als kleine draaiende magneten en bezitten een intrinsieke eigenschap genaamd spin Angular Momentum. Deze spin creëert een magnetisch dipoolmoment, wat betekent dat het werkt als een miniatuurbalkmagneet met een noord- en zuidpool.

2. Elektronen orbitale beweging:

* Elektronen rond de kern van een atoom. Deze orbitale beweging creëert ook een magnetisch veld. Stel je een elektron in een baan om als een kleine stroomlus, die een magnetisch veld produceert loodrecht op het vlak van de baan.

3. De effecten combineren:

* Het magnetische veld gegenereerd door een atoom is een combinatie van de spin- en orbitale magnetische momenten van zijn elektronen. Deze momenten kunnen elkaar uitlijnen of verzetten, afhankelijk van de elektronische configuratie van het atoom.

4. Netto magnetisch moment:

* Als de spin- en orbitale magnetische momenten van de elektronen van een atoom elkaar annuleren, heeft het atoom een netto magnetisch moment van nul en wordt het als diamagnetisch beschouwd.

* Als de momenten echter niet volledig worden geannuleerd, heeft het atoom een netto magnetisch moment en wordt het als paramagnetisch of ferromagnetisch beschouwd.

5. Paramagnetisme en ferromagnetisme:

* paramagnetisme: In paramagnetische materialen zijn de magnetische momenten van individuele atomen willekeurig georiënteerd. Bij blootstelling aan een extern magnetisch veld lijnen de momenten echter gedeeltelijk uit, wat resulteert in een zwakke aantrekkingskracht op het veld.

* ferromagnetisme: In ferromagnetische materialen zijn de magnetische momenten van aangrenzende atomen sterk gekoppeld en uitgelijnd, wat resulteert in een sterke magnetisatie. Dit is de basis voor permanente magneten.

Samenvattend wordt het magnetische veld in een atoom gegenereerd door het gecombineerde effect van elektronenspin en orbitale beweging. De uitlijning van deze magnetische momenten bepaalt de totale magnetische eigenschappen van het atoom en het materiaal dat het omvat.