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原標題:磁鐵:永遠也分不開的N和S極鐵有N極(北極)和S極(南極),如果從中間切開磁鐵,你會發現被切開的兩塊磁鐵仍有N極和S極。再切開也還是這種情況,無論切開多么小,N極和S極始終會成對出現,無法取其一極,這是為什麼呢?關于N和S的永恒“愛情”關于N和S的“愛情”我們要從固體磁性的微觀起源來理解。原來,材料中的電子本就具有自旋磁矩——如同一個非常微小的磁鐵,而電子就如同行星繞太陽一樣繞著原子核運動,就產生了軌道磁矩,自旋磁矩和軌道磁矩的疊加就形成了電子的總磁矩。不一樣的電子排列會導致原子的磁性大小不同。當這些有磁性的原子固體排列方向相同時,就使材料整體上出現磁性。如果材料磁矩排列雜亂,整體上也不會有磁性。了解了磁性來源,N極和S極為什麼會成對出現,我們就比較容易理解了。由于磁鐵本身的磁性來自于磁鐵內部原子的磁性,而原子本身就像微小的磁鐵,并有著N和S兩極,也可以這樣說,微觀上磁極就是成對的,所以無論怎么切割磁鐵,它始終會有成對的磁極。微波爐的發明斯賓塞是一位電子學天才,微波爐就是他發明的。1945年,斯賓塞正在測試一個磁控管時,他忽然發覺口袋里有點不對勁,還聽到了咝咝聲。他停下手上的工作,結果卻發現,他口袋里面的一塊巧克力融化了。斯賓塞想,可能是那磁控管發射的微波烤化了這巧克力。因為這個發現,他立刻想到了可以利用微波的這種現象制造廚房電器。后來經過斯賓塞不斷地實驗與改良,終于發明了微波爐。“田螺姑娘”是這樣工作的微波爐是通過給食物中的水分子加熱來工作的。大家知道水分子是由兩個氫原子和一個氧原子構成的,氧原子對電子有很強的吸引力,所以水分子中的電子集中在氧原子一邊,相應的氧原子的一邊帶負電,氫原子一邊就帶正電了。通常水分子都是雜亂無章地排列著的,正、負極不分方向。當水處在電場中時,帶正電的那一邊就會朝電場的方向轉動。如果是一個靜止的電場,那么水分子們就會和排隊一樣靜止下來。如果電場在不停地轉動時,水分子也就會不停地跟著轉,試圖與電場保持一致的方向。如果電場轉動速度快,那么水分子也就會劇烈振動,從而產生大量的內能。水溫度也就隨之增高了。一般食物中都會含有豐富的水分,所以在微波作用下食物可以迅速被加熱甚至煮熟。磁對鐵情有獨鐘鐵是一種鐵磁性材料,鐵磁性材料里面離子和原子的磁矩存在著相互作用,會使區域磁矩朝一個方向排列,繼而形成磁疇,磁疇有很強磁性。磁鐵吸引鐵的主要原因是鐵本身形成了一個磁疇。鐵磁類物質磁化后,內部的磁疇會整齊劃一地排列起來,使整體表現出磁性,從而可以被磁鐵所吸引。除了鐵以外,鈷、釹、鎳、釓等金屬都具有自發磁化性質。木頭內部沒有磁疇,其原子中的電子磁矩是相互抵消的,當遇到外磁場作用時,會產生反抗外磁場的微小磁矩,導致不能被吸引。鋁則是一種順磁性物質,磁矩排列無序,加外磁場之后,磁矩傾向于和外磁場一致,但是沒有鐵磁性材料強,因此一般磁鐵不能夠吸引鋁塊。磁鐵在生活中的身影磁鐵,我們雖不能經常直觀感受它,但它卻虔誠地在為我們人類服務。比如,指南針、吸鐵石、微波爐等,還可以做發動機、磁療儀器、電動機、電風扇的馬達、揚聲器(喇叭)、磁化水等。軍事領域也有其身影,比如隱形飛機的材料,電磁武器的開發研究等。作者:原理君本作品為“科普中國-科學原理一點通”原創轉載時務請注明出處點開原文,你會打開科學之門哦!返回搜狐,查看更多責任編輯:聲明:本文由入駐搜狐號的作者撰寫,除搜狐官方賬號外,觀點僅代表作者本人,不代表搜狐立場。閱讀()
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