slide1 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Magnetismul efect cuantic ÅŸi relativist PowerPoint Presentation
Download Presentation
Magnetismul efect cuantic ÅŸi relativist

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 15

Magnetismul efect cuantic ÅŸi relativist - PowerPoint PPT Presentation


  • 83 Views
  • Uploaded on

Magnetismul efect cuantic şi relativist. =. movie. În 1826 Andre-Marie Ampere considera că un magnet are un câmp magnetic intern produs de nişte curenţi electrici circulari microscopici.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Magnetismul efect cuantic ÅŸi relativist' - wilmet


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
slide1

Magnetismul

efect cuantic

şi relativist

slide2

=

movie

În 1826 Andre-Marie Ampere considera că un magnet are un câmp magnetic intern produs de nişte curenţi electrici circulari microscopici.

Aceştia ar trebui să aibe valori uriaşe de 1,76MegaAmperi/m, dar atunci cum de magnetul nu se topeşte. Deoarece aceştia există indefinit de mult timp, cum se face că aceştia nu degajează deloc căldură?

slide3

Cunoaşterea magnetismului este strâns legată de progresul în cunoaşterea structurii atomului.

De-abia un secol mai târziu, în 1907, Pierre Weiss bazându-se pe ideea lui Ampere introduce un câmp molecular intern H care este proporţional cu magnetizarea feromagnetului M.

slide4

În 1845 Faraday a descoperit substanţe pe care le-a numit paramagnetice a căror magnetizare creşte cu creşterea câmpului magnet extern.

În 1895 Pierre Curie a arătat că scăderea temperaturii are acelaşi efect: creşte magnetizarea paramagneticilor.

În 1905 Paul Langevin a arătat că efectul poate fi explicat prin rotaţia unor magneţi microscopici care la temperaturi mari sunt dezordonaţi.

slide5

În 1845 Faraday a descoperit substanţe pe care le-a numit diamagnetice a căror magnetizare scade cu creşterea câmpului magnet extern.

În 1905 Paul Langevin a arătat că efectul poate fi explicat prin micşorarea magnetizării unor magneţi microscopici orientaţi pe direcţia câmpului extern şi scăderea magnetizării pt. cei orientaţi în direcţie opusă.

slide6

Pt. para- şi dia-magnetism explicaţia magneţilor microscopici era satisfăcătoare. Pt. feromagnetism NU era. Un feromagnet îşi pierdea orientarea spontană a magneţilor microscopici dacă era încălzit la T=943 K. Aceasta însemna că exista un câmp magnetic intern uriaş, de 100 de ori mai mare decât câmpul magnetic din exteriorul feromagnetului! Singura explicaţie era că magneţii microscopici aveau o magnetizare uriaşă care se compensa. De ex. prin orientarea antiparalelă a magneţilor microscopici  antiferomagnetism.

slide7

Anul 1911. Derută totală în magnetismul clasic!

Niels Bohr şi ulterior (1918) Leeuwen au arătat riguros că la echilibru termic magnetizarea electronilor este nulă.

E vorba de electronii clasici nerelativişti care verifică ecuaţiile lui Maxwell şi mecanica statistică clasică.

Adio dia-, para- şi fero-magnetism! În teoria fizicii clasică nu există loc pt. voi, deşi experimentul spunea altceva.

slide8

Magnetismul există numai în teoria cuantică relativistă!

Dilema e eliminată în 1922 de experimentul celebru a lui Stern şi Gerlach care arată că momentul magnetic orbital al electronilor Mo este cuantificat.

În 1925 Uhlenbeck şi Goudsmit arată că există şi un moment magnetic intrinsec al electronilor datorat spinului Ms. Ciudăţenia era că Ms=2Mo şi dacă se considera că electronul este o sferă ce se învârte în jurul său atunci viteza radială >c (viteza luminii)!

În 1928 Dirac a unificat teoria cuantică cu teoria relativităţii şi în ea spinul apare în mod natural cu termenul 2 menţionat mai sus (Ms=2Mo).

reprezentarea clasică a electronului este greşită

slide9

În 1928 Heisenberg şi Dirac (în imagine împreună la Chicago) explică feromagnetismul prin interacţiunea de schimb dintre spinii electronilor.

slide10

înainte de magnetizare după magnetizare

Dar ce se întâmplă la magnetizarea unui feromagnet?

Magnetita este format din domenuri magnetice de dimensiuni micrometrice cu orientare magnetică haotică.

La aplicarea unui câmp magnetic extern, domenurile se orientează preponderent pe o anumită direcţie.

De fapt e jocul a 2 tendinţe opuse: ordonare paralelă la distanţe mici în interiorul domenurilor şi ordonare antiparalelă la distanţe mari între domenuri.

slide11

Cea mai importantă caracteristică a magneţilor este curba de histerezis, care exprimă magnetizarea M în funcţie de câmpul magnetic extern aplicat H.

Porţiunea OS - viitorul magnet trece din starea iniţială nemagnetizată în starea de saturare a magnetizării (indiferent cât mai creştem câmpul extern, magnetizarea M nu mai creşte).

Porţiunea RS - La scăderea câmpului magnetul nu se demagnetizează, ci va avea o magnetizare remanentă.

O S

R

S

O

slide12

Datorită calităţii nesatisfăcătoare a oţelului cea mai mare problemă a magneţilor a fost că se demagnetizau în timp.

În 1743 Daniel Bernoulli inventează magnetul-potcoavă care îi mărea considerabil timpul de magnetizare.

Problema e legată de câmpul coercitiv Hc- câmpul care aplicat în sens invers determină demagnetizarea magnetului.

Pe atunci Hc era mai mic sau egal cu câmpul de saturare Hs.

Hs

Hc

slide13

Marea realizare a sec. XX a fost dobândirea măiestriei în manipularea coercitivităţii: inventarea magneţilor cu adevărat permanenţi care au Hc>Hs şi care nu se demagnetizează indiferent de formă.

Aceasta a permis micşorarea dimensiunilor magnetului pt. aceeaşi magnetizare. În imagine magnet din 1750 faţă de magnetul din 1960 pe bază de pământuri rare Sm-Co,

urmat în 1980 de magnetul de Fe-B.

Cel mai recent magnet din 1990 pe bază de Sm-Fe-Ni.

slide14

Prima înregistrare magnetică a fost făcută în 1900 la Expoziţia Universală din Paris.

Împăratul Franz-Joseph al Austriei a vorbit la aparatul inginerului danez Valdemare Poulsen.

Patentul a fost vândut americanilor care au dat faliment datorită unui management defectuos şi l-au vândut germanilor, firmei AEG care l-a dezvoltat în ani 1920-1945.

slide15

Tehnologia magnetofonului a fost descoperită la sosirea aliaţilor în 1945. Calitatea era atât de bună încât unul dintre magnetofoanele capturate a fost folosit imediat la emisiunile postului de radio ABC.

Iniţial magnetofonul era folosit numai în instituţiile guvernamentale, dar în anii 1950 acesta începe să fie produs comercial. În 1956 firma Ampex produce primul videorecorder.

În 1953 o echipă de la MIT produce prima memorie magnetică. Aceasta avea să fie folosită timp de 20 până ce a fost înlocuită de tehnologia semiconductorilor în RAM.

Memoria magnetică mai este folosită şi azi în hard-disk-uri.