Magnetyczne właściwości wodoru

Wodór to gaz występujący w atmosferze w ilościach śladowych, który nie może podtrzymywać życia. Jest syntetyzowany z węglowodorów i wody. Gazowy wodór stanowi najlżejszą frakcję cząsteczki H2O. Wodór jest zarówno najlżejszym, jak i najbardziej podstawowym ze wszystkich pierwiastków. Jest to dość reaktywny gaz, który wchodzi w kombinację chemiczną z większością pierwiastków i jest słabo odpychany przez siły magnetyczne.

Stały ruch magnetyczny

Duża część fizyki poświęcona jest badaniu efektów wytwarzanych w różnych materiałach przez zastosowanie pola magnetycznego. W atomie wodoru jądro z pojedynczym dodatnio naładowanym protonem, który pozostaje nieruchomy, okrąża pojedynczy ujemnie naładowany elektron. Taka konfiguracja może sprawiać wrażenie, że wodór ma silne przyciąganie magnetyczne, ale tak nie jest. W efekcie wodór jest bardzo słabo magnetyczny. Powodem tego jest to, że atomy wodoru nie znajdują się w izolacji. Są one połączone, tworząc cząsteczkę, która ma niższą energię chemiczną niż oddzielne atomy. W tej cząsteczce pęd jednego elektronu przemieszcza się w kierunku przeciwnym do pędu jego sąsiada. Z powodu tego zjawiska cząsteczka jest tylko słabo magnetyczna i uważa się, że nie ma stałego momentu magnetycznego.

instagram story viewer

Prawo Faradaya

Wodór jest substancją diamagnetyczną. Diamagnetyzm występuje w materiałach, których atomy mają sparowane elektrony. Zgodnie z prawem Faradaya, gdy cząsteczka wodoru jest wystawiona na działanie pola magnetycznego, jej elektrony znajdujące się na orbicie nieznacznie zmieniają swój pęd. Wraz ze wzrostem pola magnetycznego powstaje indukowane pole, które elektrony cząsteczki doświadczają jako siła. Dzięki tej zasadzie fizyki cząsteczka wodoru uzyskuje indukowany moment magnetyczny. Ten indukowany moment jest przeciwny do przyłożonego pola i jest nazywany diamagnetyzmem. Zgodnie z tymi zasadami fizyki wodór jest słabo odpychany przez pobliski magnes.

Magnetyzm w przestrzeni międzyplanetarnej

Magnetyzm jest podstawową siłą, która określa formę plazmy lub materii zjonizowanej. Regiony wodorowe wokół galaktyk są również plazmami, mimo że stopień jonizacji jest niewielki. Stopień jonizacji w przestrzeni międzyplanetarnej waha się od tego w regionach wodorowych do stanów w pełni zjonizowanych w innych regionach przestrzeni. Jednak w kosmosie nawet słabo zjonizowana plazma w obszarze wodorowym silnie reaguje na pola elektromagnetyczne. Namagnesowana plazma, taka jak zawarta w obszarze wodoru, jest stanem dominującym we wszechświecie jako całości.

Teachs.ru
  • Dzielić
instagram viewer