الخصائص المغناطيسية للهيدروجين

الهيدروجين هو غاز موجود في الغلاف الجوي عند مستويات ضئيلة لا يمكن أن تحافظ على الحياة. يتم تصنيعه من الهيدروكربونات والماء. يشكل غاز الهيدروجين أخف جزء من جزيء H2O. الهيدروجين هو الأخف وزنا والأكثر أساسية من بين جميع العناصر. إنه غاز تفاعلي إلى حد ما ، يدخل في تركيبة كيميائية مع معظم العناصر ويتم صده بشكل ضعيف بالقوى المغناطيسية.

يخصص قسم كبير من الفيزياء لدراسة التأثيرات الناتجة من المواد المختلفة عن طريق تطبيق المجال المغناطيسي. في ذرة الهيدروجين ، تدور نواة ذات بروتون واحد موجب الشحنة ، والتي تظل ثابتة ، حول إلكترون واحد سالب الشحنة. قد يعطي مثل هذا التكوين انطباعًا بأن الهيدروجين له جاذبية مغناطيسية قوية ، لكن هذا ليس هو الحال. غاز الهيدروجين ، في الواقع ، هو مغناطيسي ضعيف جدًا فقط. والسبب في ذلك هو أن ذرات الهيدروجين لا توجد بمعزل عن غيرها. ترتبط معًا لتكوين جزيء ، له طاقة كيميائية أقل من الذرات المنفصلة. داخل هذا الجزيء ، ينتقل زخم إلكترون واحد في الاتجاه المعاكس لعزم جاره. بسبب هذه الظاهرة ، يكون الجزيء مغناطيسيًا ضعيفًا فقط ويعتبر أنه يفتقر إلى لحظة مغناطيسية دائمة.

الهيدروجين مادة مغناطيسية. تحدث نفاذية المغناطيسية في المواد التي تقرن ذراتها إلكترونات. وفقًا لقانون فاراداي ، عندما يتعرض جزيء الهيدروجين إلى مجال مغناطيسي ، فإن إلكتروناته الموجودة في المدار ، تغير زخمها قليلاً. مع زيادة المجال المغناطيسي ، يتم إنشاء مجال مستحث ، تختبره إلكترونات الجزيء كقوة. من خلال مبدأ الفيزياء هذا ، يكتسب جزيء الهيدروجين عزمًا مغناطيسيًا مستحثًا. هذه اللحظة المستحثة هي عكس المجال المطبق وتسمى نفاذية المغناطيسية. من خلال مبادئ الفيزياء هذه ، يتم صد الهيدروجين بشكل ضعيف بواسطة مغناطيس قريب.

المغناطيسية هي القوة الأساسية التي تحدد شكل البلازما أو المادة المتأينة. مناطق الهيدروجين حول المجرات هي أيضًا بلازما ، على الرغم من أن درجة التأين صغيرة. تختلف درجة التأين في الفضاء بين الكواكب من تلك الموجودة في مناطق الهيدروجين إلى حالات التأين بالكامل في مناطق أخرى من الفضاء. ومع ذلك ، في الفضاء ، حتى البلازما المتأينة الضعيفة في منطقة الهيدروجين تتفاعل بقوة مع المجالات الكهرومغناطيسية. البلازما الممغنطة ، مثل الموجودة في منطقة الهيدروجين ، هي الحالة المهيمنة في الكون ككل.