物质磁性的来源是什么?

物质磁性的来源是什么?的图1

大家应该都有这样的经历:一个条形磁体,一端N极一端S极,不小心摔成两段,结果两段磁体各带N极与S极,如果继续分段,会发现无论多细小的磁块,都仍然带磁力,而且都仍然分N、S两级。那到底物质的磁性是从哪里来呢?

物质磁性的来源是什么?的图2

现代科学表明,物质的磁性来自于微观粒子的磁性。物质由原子构成,而原子是由原子核和电子组成的。在原子中,原子核的磁矩很小,可以忽略,电子因绕原子核运动而具有轨道磁矩;电子因自旋具有自旋磁矩,原子的磁矩主要来源于电子磁矩,这是一切物质磁性的来源。
不好理解,打个比方:原子核好像是太阳,而核外电子就仿佛是围绕太阳运转的行星。核外电子除了绕着原子核“公转”以外,自己还有“自转”(叫做自旋),跟地球的自转差不多。 在原子中,核外电子带有负电荷,是一种带电粒子。电荷的运动产生磁场。 电子的自转会使电子本身具有磁性,成为一个小小的磁铁,具有N极和S极。 也就是说,电子就好像很多小小的磁铁绕原子核在旋转。 这种情况实际上类似于电流产生磁场的情况。  

物质磁性的来源是什么?的图3

通过微观领域来看,无论导线中传导的电流还是磁铁的磁性的产生,它们的本源都是运动的电荷,因此电与磁可以归结为运动着的电荷之间的相互作用,而这种相互作用可以通过磁场来进行传递,也就是说磁场起到了一个桥梁的作用。当电荷运动的方向一致就产生了磁极,从而产生了恒定的磁场。
而宏观物质的磁性的并是不某一粒子的单一体现,而是整个磁性物质中所有具有自旋粒子所产生的总磁矩的整体体现。任何不显磁性的物质,都是其内部分子磁极杂乱无章排列的结果,一般情况下,物质内部的分子都是 杂乱无章排列的,这也正是大多数物质不显磁性的原因。
以上内容只是通俗的介绍,如果想再深究,就需要了解更多更深的知识了。

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