Barnett-hatás

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Ugrás a navigációhoz Ugrás a kereséshez

A Barnett-hatást Samuel Jackson Barnett (1873 – 1956) amerikai fizikus fedezte fel 1915-ben.[1] Barnett, Owen Willans Richardson angol fizikus jóslata alapján jutott a felfedezésre.

Egy forgásban lévő nem-mágneses test mágnesezett lesz a forgás hatására. Erős forgásban levő, mágnesesen semleges test minden egyes dipólusa járulékos forgástengely körüli impulzushoz jut, körárama növekszik. Így további elemi mágneses momentumok keletkeznek, amelyek a forgás következtében azonos irányúak (a forgástengellyel párhuzamosak), és ezáltal külső mágneses teret eredményeznek. Ha egy mágnesesen semleges test ω szögsebességgel forog, akkor a mágnesezettség:

ahol

γ a giromágneses arány

χ, a mágneses szuszceptibilitás

Megjegyzés: a giromágneses arány egy atomos rendszer impulzusmomentumának aránya a mágneses momentumához. A giromágneses arány inverzét magnetomechanikai aránynak nevezik.

A mágnesezettség a spin tengelyével párhuzamos.

Az így keletkező mágnesezettség azonban nagyon gyenge, még ferromágneses anyagoknál is csak igen nagy fordulatszámokon mutatható ki. Ennél a kísérletnél a kialakuló mágneses tér irányából megállapították, hogy az atomi köráramok mozgó negatív töltések.

A Barnett-kísérlet megfordításában Einstein–de Haas-hatás (1915) tekerccsel körülvett vashengert mágneseznek a tekercsen átfolyó árammal. Ekkor a vas mágneses dipólusai többnyire[forrás?] a külső mágneses tér irányába állnak be, ami csak úgy lehetséges, ha az atomi dipólusok impulzusmomentumai a külső tér irányába mutatnak. Az impulzusmomentumok vektorösszege ekkor már nem nulla, és mérhető forgás figyelhető meg.

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. Barnett, S. J. (1915. június 10.). „Magnetization by Rotation”. Physical Review, New York 6 (4), 239–270. o, Kiadó: AIP. (Hozzáférés ideje: 2010. október 9.)  

Irodalom[szerkesztés]

További információk[szerkesztés]