العودة   منتدى لغة الروح > لغة الفيزياء > الفيزياء العامة


٩ حقائق حول المغناطيسات

كل ما يخص الفيزياء العامة


إضافة رد
 
أدوات الموضوع انواع عرض الموضوع
#1  
قديم 06-23-2018, 08:25 AM
آدم مصطفى غير متواجد حالياً
لوني المفضل Cadetblue
 رقم العضوية : 1205
 تاريخ التسجيل : Jun 2018
 فترة الأقامة : 892 يوم
 أخر زيارة : 06-24-2018 (02:13 AM)
 المشاركات : 60 [ + ]
 التقييم : 10
 معدل التقييم : آدم مصطفى is on a distinguished road
بيانات اضافيه [ + ]
110294 Imgcache ٩ حقائق حول المغناطيسات



٩ حقائق المغناطيسات

مبدأ عمل المغناطيس معروف منذ قرابة القرنين من الزمن، والان يستخدم المغناطيس في الكثير من الاجهزة والمعدات التي نستخدمها في حياتنا اليومية فعلى سبيل المثال يعد المغناطيس احد الاجزاء الرئيسية في كل قرص تخزين صلب وفي كل جهاز حاسوب، ويستخدم كاحد الاجزاء الرئيسية في المسجلات الصوتية وفي اجهزة التلفزيون والشاشات التقليدية.

مع ان فيزياء المغناطيس وكيف يعمل معروفة بشكل جيد الا ان بعض الحقائق حول المغناطيس تدهشنا. وهنا بعض من هذه الحقائق.



(١) هناك عدة انواع من المغناطيسيات

المواد الفرومغناطيسية Ferromagnets والتي تشتمل على مواد مثل الحديد والنيكل تتكون من ذرات بالكترونات غير متزاوجة وكل الكترونات هذه المواد لها غزل في نفس الاتجاه. تشكل هذه المواد مغناطيسيات دائمة. وهناك نوع اخر يسمى الفريمغناطيسية ferrimagnets وهي تلك المواد التي يكون غزل بعض الكتروناتها مرتبة في نفس الاتجاه. ومن امثلة هذه المواد مادة الفريت الحديدية والماجنيت وهي اقدم مغناطيس طبيعي معروف وهو عبارة عن اكسيد الحديد.
معظم العناصر الكيميائية تعتبر مواد بارامغناطيسية paramagnetic وهي تعني انها تتمغنط فقط عندما تكون في داخل مغناطيس اخر. والبارامغناطيسية تتكون ايضا من الكترونات غير متزاوجة.
اما النوع الثالث من انواع المغناطيسيه فيه المواد الدايا مغناطيسية diamagnetic وهي التي تستخدم في رفع الاجسام. تتمغنط هذه المواد عندما توجد في مجال مغناطيسي، لكن في اتجاه يعاكس المجال المغناطيسي المتواجدة فيه. ومن اشهر تطبيقاتها استخدامها في القطارات المرفوعة مغناطيسيا Maglev trains.

٩ حقائق المغناطيسات
قطار مغناطيسي Maglev trains



(٢) المغناطيسية عبارة عن ضوء

لماذا يلتصق المغناطيس بالمغناطيسيات الاخرى؟ تتجاذب المغناطيسيات مع بعضها البعض لانها تتبادل الفوتونات. لكن هنا ليست تلك الفوتونات التي تنبعث من المصباح الكهربي على سبيل المثال انها فوتونات خيالية لا يمكن رؤيتها بالعين او باي كاشف. انها فوتونات تتبادل كمية الحركة ولهذا هي تلتصق بالاشيا وتتنافر معها. تخيل ان شخص يقوم برمي بكرة مطاطية نحو شخص ما، فانه يقوم بتبادل كمية الحركة مع الكرة ويشعر الطفل بقوة دفع خفيفة نحو الخلف. في حين ان الشخص الذي يستقبل الكرة يشعر بقوة الكرة وربما يقع ارضا تحت تأثيرها. يحدث هذا الامر مع الفوتونات ايضا وربما بطريقة معاكسة ايضا، اي عندما يحاول شخص امساك الكرة في حين ان الشخص الاخر لا يزال ممسكا بها ايضا في هذه الحالة تتولد قوة تجاذب بينهما.
ان الفوتونات هي القوة التي لا تحمل المغناطيسية فقط انها ايضا تتمثل في الظاهرة الكهروستاتيكية ولهذا السبب جاءت تسمية الكهرومغناطيسية وجمعت كلا من الكهربية والمغناطيسية والضوء ما هو الا امواج كهرومغناطيسية.



(٣) المغناطيسية ظاهرة من ظواهر النظرية النسبية

هذا صحيحا ٠ عندما تقوم بتمرير تيار كهربي في في سلك لتحصل على مغناطيس كهربي فانك تشرح النسبية كيف هذا؟ طبقا لمبدأ النظرية النسبية الخاصة، فان المسافة على امتداد الحركة تصبح اقصر وهذا ما نعرفه باسم الانكماش الطولي في النسبية – اي ان السيارة المسرعة سوف تنكمش مع ان ركاب السيارة لن يلاحظوا هذا الامر. الا ان الركاب سوف يرون ان كل شيء حولهم ينكمش في اتجاه الحركة.

هذا الامر له تأثير هام على الجسيمات المشحونة في الاسلاك. في الحالة العادية فان الالكترونات السالبة والبروتونات الموجبة تلغي تأثير بعضها البعض. لكن عندما يمر تيار كهربي في السلك فان الالكترونات تتحرك. من وجهة نظر الجسيمات المشحونة والساكنة خارج السلك تصبح المسافات بين الالكترونات اقصر. هذا يعني انها تبدو اكثر عددا من البروتونات في مقطع السلك – هذا يجعل السلك يبدو كما لو انه مشحون بشحنة سالبة. ضع اي شحنة موجبة او سلك بجوار السلك الذي يمر فيه تيار سوف تشعر بقوة جذب مغناطيسية. ضع جسيم مشحون بشحنة سالبة بجوار السلك وسوف تشعر بقوة تنافر مغناطيسية – ولهذا السبب عندما يمر تيار كهربي في سلكين متجاوريين وفي اتجاهين متعاكسين فان السلكين ينجذبان نحو بعضهما البعض، واذا كان التيار في نفس الاتجاه في السلكين فانهما يتنافران مع بعضهما البعض.

نفس الامر يحدث مع الجسيم المشحون المتحرك في مجالا مغناطيسيا خارجيا، لنفترض على سبيل المثال ان المجال صادرا عن مغناطيس دائم – يتعرض الجسيم لقوة. لكن طبقا للنظرية النسبية لا يمكنك ان تقول ان الجسيم متحركا والمغناطيس ساكنا. من وجهة نظر الجسيم فان المغناطيس هو الذي يتحرك. تصف معادلات ماكسويل الامواج الكهرومغناطيسية والقوى، وتبين انك سوف تشاهد قوى مختلفة وهذا بالاعتماد على محاور الاسناد التي تختارها. لمراقب ثابت فانها سوف تبدو ان قوة مغناطيسية تدفع او تسحب الجسيم، ولمراقب متحرك فانه سوف تكون قوى كهروستاتيكية. لقد كانت هذا الموضوع جزء مهما في تطوير اينشتين للنظرية النسبية والتي اخذت في الحسبان هذا التناقض.


(٤) اقوى مغناطيس في العالم

اكبر مغناطيسين موجودان في مختبر Los Alamos القومي في نيوماكسيكوا وفي جامعة فلوريدا. هذين المختبرين يمتلكان مغناطيس تصل شدة مجاله إلى 100 و45 تسلا على التوالي. وللمقارنة وتصور كم هذا المقدار كبير تخيل ان المغناطيس المستخدم في رفع السيارات تصل شدة مجاله إلى ٢ تسلا فقط!

٩ حقائق المغناطيسات
صورة المغناطيس 45 تسلا من الاعلى مع انابيب الماء البارد في جامعة فلوريدا.



تم تصميم مغناطيس Los Alamos magnet لتوليد مجالات مغناطيسية تدوم لبضعة ثواني بينما مغناطيس جامعة فلوريدا فهو مصمم ليحافظ على المجال المغناطيسي لفترة مستمرة. كل مغناطيس مصمم ليقوم بتجارب مختلفة.

يحدث تأثير مثير مع مغناطيس جامعة فلوريدا عندما تتواجد مواد دايامغناطيسية diamagnetic مثل علبة الومنيوم بالجوار. تتولد مجالات دايامغناطيسية diamagnetic باتجاه يعاكس المجال المغناطيسي الخارجي، وبالتالي اي شيء مصنوع من هذه المواد سوف يلتصق في المكان ويرفض الحركة تحت اي قوة سحب كما لو انه مغمور في الدبس او اي مادة لزجة قوية.
اما بالنسبة لمغناطيس مختبر Los Alamos يصبح الامر غاية في الخطورة لان القوة المغناطيسية النبضية التي تصل شدتها إلى 100 تسلا ولضمان السلامة والحماية يتم اخلاء المبنى من العاملين اثناء تشغيل المجال المغناطيسي وذلك بسبب تعرض الملفات المغناطيسية إلى اجهاد كبير جدا يخشى ان لا تتحمله فتحدث كارثة تعادل انفجار 100 اصبع من الديناميت.

(٥) اثبتت المغناطيسية ان صحة ميكانيكا الكم

اكتشاف واحدة من خواص ميكانيكا الكم الاساسية للجسيمات الاولية خاصية الغزل spin وهذه الخاصية تشتمل المغناطيس ايضا. انها تجربة ستيرن جارلتش Stern-Gerlach التي اجريت في عام 1922 لاختبار احد فرضيات ميكانيكا الكم. لقد استخدموا في تجربتهم مغناطيسين واحد فوق الاخر بشكل محدد لينتج مجالا مغناطيسيا على امتداد محوره وبشدة تتزايد من احد المغناطيسين إلى الاخر. ثم قاموا باطلاق حزمة من الجسيمات الغير مشحونة والتي كانت عبارة عن ذرات الفضة داخل المجال المغناطيسي في اتجاه الهدف. عمل المجال المغناطيسي على تغير مسار ذرات الفضة بدرجة صغيرة. وحيث ان ترتيب الذرات في اتجاهات عشوائية وعزمها الزاوي angular momenta سوف يكون عشوائي ايضا وعليه كان من المتوقع ان يكون مسار كل ذرة من ذرات الفضلة مختلفا، وكان متوقعا ايضا ان يستقبل الهدف توزيع منتظم لذرات الفضة.

الا ان كل هذه التوقعات لم تتحقق. بدلا عن ذلك تجمعت ذرات الفضة في مجموعتين كما لو ان شعاع ذرات الفضة قد اخذ اتجاهين بدون ان تتمكن ذرات الفضة من ان تنحرف في اي اتجاه بينهما. في هذه التجربة تمكن العالمين ستيرن-جارلتش من اثبات ان الجسيمات تمتلك عزم spin وهذا العزم مكمم ايضا اما ان يكون للاعلى او للاسفل.


(٦) المغناطيس يمكن ان يكون اي شيء اخر غير الحديد او المعادن

معظم المغناطيسيات التي نستخدمها مصنوعة من الحديد. لكن هذا لا يجب ان يكون هو الحال. ممكن صناعة المغناطيسيات من اي مواد تكون فيها الالكترونات غير متزاوجة. هذا يشتمل على العديد من المعادن والسبائك مثل النيوديوم والذي يستخدم في اقراص التخزين الصلبة. المواد الفريمغناطيسية هي في الاغلب مواد غير معدنية. ومن بينها مادة الاسبينل spinel وهي المغناطيس المستخدم في ابواب الثلاجات لاحكام اغلاقها.

٩ حقائق المغناطيسات
جهاز الرنين المغناطيسي

(٧) المغناطيس والطب
لا يوجد اي دليل على كيف يعمل المغناطيس على تخفيف الالم. حتى مع وجود الحديد في دمائنا الا انه مصنوع من ذرات متباعدة جدا ولا تتأثر بالمغناطيس. اذا قمت بفحص هذا الامر بوضع بضع قطرات من الدماء بجوار مغناطيس لن تلاحظ اي قوى تجاذب لقطرات الدم نحو المغناطيس.
الا ان المغناطيس يستخدم في اجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي والتي تستخدم مغناطيسات قوية جدا مصنعة من مواد فائقة التوصيل وتبرد بسائل الهيليوم.


(٨) معروفة منذ زمن الا انها لم تكن مفهومة


لاحظ اليونانيون والصينيون مواد معينة عرفت باسم الحجر المغناطيسي lodestones وهي عبارة عن مادة الماجنيتيت وهي شكل من اشكال اكسيد الحديد التي تشكل الصخور البركانية عندما تبرد. يجذب الحجر المغناطيسي المواد الحديدة واشباهها ويمكنها ان تمغنط الحديد وتجعله مغناطيس ايضا. عندما تتمغنط قطع صغيرة من المعدن وتعلق تعليقا حرا او تترك على سطح الماء فانها تترتب مع المجال المغناطيسي للارض لتصبح اول بوصلة مغناطيسية.


(٩) ترصد الحيوانات المغناطيس

بعض الحيوانات والبكتيريا تمتلك مادة الماجنيتيت في اجسامها. واكتشف بعض انواع الرخيويات تمتلك مادة الماجنيتيت في اسنانها. تمكنها من الحصول على غذائها او تزودها بمجس لتمكنها من العودة إلى منزلها. واكدت بعض الدراسات ان الحمام الزاجل يمتلك حس مغناطيسي يساعدها في الوصول إلى وجهتها. كما ان وجود مادة الماجنيتيت على مناقير بعض الطيور يجعل العلماء يعتقدون بدور المغناطيسي الهام لهذه الطيور الا ان كيف يتم الامر فلازال قيد الدراسة والبحث.




المصدر : موقع الفيزياء التعليمي

ساعد في نشر والارتقاء بنا عبر مشاركة رأيك في الفيس بوك


الموضوع الأصلي: ٩ حقائق حول المغناطيسات || الكاتب: آدم مصطفى || المصدر: اسم منتداك

كلمات البحث

العاب ، برامج ، سيارات ، هاكات ، استايلات








رد مع اقتباس
إضافة رد

مواقع النشر (المفضلة)

الكلمات الدلالية (Tags)
المغناطيسات, حقائق

أدوات الموضوع
انواع عرض الموضوع

تعليمات المشاركة
لا تستطيع إضافة مواضيع جديدة
لا تستطيع الرد على المواضيع
لا تستطيع إرفاق ملفات
لا تستطيع تعديل مشاركاتك

BB code is متاحة
كود [IMG] متاحة
كود HTML معطلة

الانتقال السريع

Facebook Comments by: ABDU_GO - شركة الإبداع الرقمية

Bookmark and Share


الساعة الآن 11:53 AM.

أقسام المنتدى

لغة الفيزياء | الفيزياء العامة | الفيزياء الحديثة | الفيزياء النووية | المحاضرات عن بعد | تكنو فيز | الوسائط التعليمية | الفيديو العلمي | طرق وأساليب التدريس | الأجهزة التعليمية | البرامج والمواد التعليمية | فيزياء المرحلة الثانوية (نظام المقررات ) | الترجمة | الأخبار العلمية والتكنولوجيا | لغة الأدب | الأدب العربي | الأدب النبطي | لغتنا العربية | الركن الهادئ | لغة الذات | دورات وقراءات | الميديا التنموية | الروحانيات | اسأل طبيبك | استراحة المنتدى | لقاء العائلة | شاركنا أخبارك | التعارف والترحيب بين الأعضاء | منتدى الإدارة | القرارات الإدارية | تواصل مع الإدارة | منتدى الاقتراحات والملاحظات | ريشة فنان | منتدى المواضيع المحذوفة والمكررة | الفيزياء الطبية | مسار محاضرات الفيزياء | مسار محاضرات الفيزياء الجزء الأول (1و2و3) | مسار محاضرات الفيزياء الجزء الثاني (4و5و6) |



Powered by vbulletin
Copyright ©2000 - 2020.


HêĽм √ 3.1 BY: ! ωαнαм ! © 2010

أن المنتدى غير مسئول عما يطرح فيه أفكار وهي تعبر عن آراء كاتبها

This Forum used Arshfny Mod by islam servant

هذا الموقع يستعمل منتجات MARCO1

جميع الحقوق محفوظة لموقع لغة الروح |تصميم المتحدة لخدمات الانترنت