تبیان، دستیار زندگی
تمام الکترون ها به هنگام چرخش و دور زدن به دور هسته، میدان الکتریکی تولید می کنند؛ با این حال، در برخی اتم ها، دو الکترون در حال چرخش در جهت های مخالف ...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

جفت شدگی الکترونی

جفت شدگی الکترونی

بهتر است قبل از مطالعه این مطلب، نگاهی به از "الکتریسیته و مغناطیس بیش تر بدانیم"  بیندازید.

در این مطلب می خواهیم الکترون های جفت شده و جفت نشده را توضیح دهیم و این که چگونه الکترون های جفت شده خواص مغناطیسی ماده را تحت تاثیر قرار می دهند.

از آن جایی که تمام مواد از اتم ها و اتم ها از الکترون های در حال حرکت تشکیل شده اند، آیا تمام اتم ها میدان مغناطیسی دارند؟

جواب این سوال هم مثبت و هم منفی است. تمام الکترون ها به هنگام چرخش و دور زدن به دور هسته، میدان الکتریکی تولید می کنند؛ با این حال، در برخی اتم ها، دو الکترون در حال چرخش در جهت های مخالف، جفت می شوند و گشتاور مغناطیسی خالص اتم، صفر خواهد بود. به یاد دارید که جهت اسپین و دور زدن الکترون، جهت میدان مغناطیسی را تعیین می کند. جفت شدگی الکترون معمولا در اتم های بیش تر مواد اتفاق می افتد. در فلش بالا دیدید که دو الکترون در حال چرخش به دور خود و به دور هسته هستند. این دو الکترون، جغت شده اند به این معنا که اسپین و جهت چرخش آن ها مخالف هم است. از آن جایی که میدان های مغناطیسی توسط حرکت الکترون ها در جهت های مخالف تولید می شوند، پس میدان مغناطیسی آن ها در مجموع صفر است.

جفت شدگی الکترونی

در حالت کلی، موادی که تمام الکترون های اتم های آن ها جفت شده اند، هیچ  گشتاور مغناطیسی ندارند؛ پس مواد دیامغناطیس نامیده می شوند؛ البته برخی استثنائات هم وجود دارند. این مواد به هنگام قرار گرفتن در میدان مغناطیسی آهن ربا، یک میدان مغناطیسی ضعیفی ایجاد می کنند که با میدان مغناطیسی اصلی مخالفت می کند. هر دو انتهای آهن ربای میله ای، ماده دیا مغناطیسی را دفع می کنند. اگر یک ماده دیامغناطیسی در یک میدان مغناطیسی قوی خارجی قرار بگیرد، قدرت میدان مغناطیسی داخل ماده، کم تر از مقدار آن در اطراف ماده خواهد بود. این کاهش اندک در قدرت میدان به دلیل جهت گیری دوباره الکترون ها در حرکت آن ها به دور هسته است. مواد دیامغناطیس شامل روی، طلا، جیوه و بیسموت است.

آیا تمام موادی که الکترون های آن ها جفت نشده است، مغناطیسی هستند؟

بیش تر مواد با یک یا الکترون های بیش تر جفت نشده، کمی مغناطیسی هستند. موادی با جاذبه کم به سمت آهن ربا، مواد پارامغناطیس نام دارند و موادی که جاذبه قوی دارند، فرومغناطیس نامیده می شوند. آلومینیوم، پلاتین و منگنز تا حدودی پارامغناطیس هستند. آهن، کبالت و نیکل نمونه هایی از مواد فرومغناطیس هستند.


مرکز یادگیری سایت تبیان - تنظیم: آلچالانلو