Феромагнетики, диамагнетики, парамагнетики.

Ферромагне́тики — вещества (как правило, в твёрдом кристаллическом или аморфном состоянии), в которых ниже определённой критической температуры (точки Кюри) устанавливается дальний ферромагнитный порядок магнитных моментов атомов или ионов (в неметаллических кристаллах) или моментов коллективизированных электронов (в металлических кристаллах). Иными словами, ферромагнетик — такое вещество, которое (при температуре ниже точки Кюри) способно обладать намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля.

Свойства ферромагнетиков

· Магнитная восприимчивость ферромагнетиков положительна и значительно больше единицы.

· При не слишком высоких температурах ферромагнетики обладают самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью, которая сильно изменяется под влиянием внешних воздействий.

· Для ферромагнетиков характерно явление гистерезиса.

· Ферромагнетики притягиваются магнитом.

Парамагнетики — вещества, которые намагничиваются во внешнем магнитном поле в направлении внешнего магнитного поля (J↑↑H) и имеют положительную магнитную восприимчивость. Парамагнетики относятся к слабомагнитным веществам, магнитная проницаемость незначительно отличается от единицы .

Термин «Парамагнетизм» ввёл в 1845 году Майкл Фарадей, который разделил все вещества (кроме ферромагнитных) на диа- и парамагнитные.

Атомы (молекулы или ионы) парамагнетика обладают собственными магнитными моментами, которые под действием внешних полей ориентируются по полю и тем самым создают результирующее поле, превышающее внешнее. Парамагнетики втягиваются в магнитное поле. В отсутствии внешнего магнитного поля парамагнетик не намагничен, так как из-за теплового движения собственные магнитные моменты атомов ориентированы совершенно беспорядочно.

К парамагнетикам относятся алюминий (Al), платина (Pt), многие другие металлы (щелочные и щелочно-земельные металлы, а также сплавы этих металлов), кислород (О₂), оксид азота (NO), оксид марганца(MnO), хлорное железо (FeCl₃) и другие.

Парамагнетиками становятся ферро- и антиферромагнитные вещества при температурах, превышающих, соответственно, температуру Кюри или Нееля (температуру фазового перехода в парамагнитное состояние).

Диамагне́тики — вещества, намагничивающиеся против направления внешнего магнитного поля. В отсутствие внешнего магнитного поля диамагнетики немагнитны. Под действием внешнего магнитного поля каждый атом диамагнетика приобретает магнитный момент I (а каждая единица объёма — намагниченность M), пропорциональный магнитной индукции B и направленный навстречу полю. Поэтому магнитная восприимчивость = M/H у диамагнетиков всегда отрицательна. По абсолютной величине диамагнитная восприимчивость мала и слабо зависит как от напряжённости магнитного поля, так и от температуры.

Другими словами, магнитная проницаемость и слабо зависит как от напряжённости магнитного поля, так и от температуры.

15. Області використання електромагнітних властивостей в гірничий справі

16. Рентге́новское излуче́ние — электромагнитные волны, энергия фотонов которых лежит на шкале электромагнитных волн между ультрафиолетовым излучением и гамма-излучением, что соответствует длинам волн от 10⁻² до 10² Å (от 10⁻¹² до 10⁻⁸ м)

Применение[править | править вики-текст]

· При помощи рентгеновских лучей можно «просветить» человеческое тело, в результате чего можно получить изображение костей, а в современных приборах и внутренних органов (см. также рентгенография и рентгеноскопия). При этом используется тот факт, что у содержащегося преимущественно в костях элемента кальция (Z = 20) атомный номер гораздо больше, чем атомные номера элементов, из которых состоят мягкие ткани, а именно водорода (Z = 1), углерода (Z = 6),азота (Z = 7), кислорода (Z = 8). Кроме обычных приборов, которые дают двумерную проекцию исследуемого объекта, существуют компьютерные томографы, которые позволяют получать объёмное изображение внутренних органов.

· Выявление дефектов в изделиях (рельсах, сварочных швах и т. д.) с помощью рентгеновского излучения называется рентгеновской дефектоскопией.

· В материаловедении, кристаллографии, химии и биохимии рентгеновские лучи используются для выяснения структуры веществ на атомном уровне при помощи дифракционного рассеяния рентгеновского излучения на кристаллах (рентгеноструктурный анализ). Известным примером является определение структуры ДНК.

· При помощи рентгеновских лучей может быть определён химический состав вещества. В электронно-лучевом микрозонде (либо же в электронном микроскопе) анализируемое вещество облучается электронами, при этом атомы ионизируются и излучают характеристическое рентгеновское излучение. Вместо электронов может использоваться рентгеновское излучение. Этот аналитический метод называется рентгенофлуоресцентным анализом.

· В аэропортах активно применяются рентгенотелевизионные интроскопы, позволяющие просматривать содержимое ручной клади и багажа в целях визуального обнаружения на экране монитора предметов, представляющих опасность.

· Рентгенотерапия — раздел лучевой терапии, охватывающий теорию и практику лечебного применения рентгеновских лучей, генерируемых при напряжении на рентгеновской трубке 20—60 кВ и кожно-фокусном расстоянии 3—7 см(короткодистанционная рентгенотерапия) или при напряжении 180—400 кВ и кожно-фокусном расстоянии 30—150 см (дистанционная рентгенотерапия). Рентгенотерапию проводят преимущественно при поверхностно расположенных опухолях и при некоторых других заболеваниях, в том числе заболеваниях кожи (ультрамягкие рентгеновские лучи Букки).

Естественное рентгеновское излучение

На Земле электромагнитное излучение в рентгеновском диапазоне образуется в результате ионизации атомов излучением, которое возникает при радиоактивном распаде, в результате Комптон-эффекта гамма-излучения, возникающего при ядерных реакциях, а также космическим излучением. Радиоактивный распад также приводит к непосредственному излучению рентгеновских квантов, если вызывает перестройку электронной оболочки распадающегося атома (например, при электронном захвате). Рентгеновское излучение, которое возникает на других небесных телах, не достигает поверхности Земли, так как полностью поглощается атмосферой. Оно исследуется спутниковыми рентгеновскими телескопами, такими как «Чандра» и«XMM-Ньютон».

17. Взаэмозв'язок і паспортизація властивостей гірських порід

Взаємозв'язок фізичних параметрів – це закономірна зміна однієї властивості породи при зміні іншого.

Взаємозв'язку параметрів порід є похідними від мінерального складу і будови порід. Для кожної пари фізичних параметрів можуть існувати декілька рівнянь взаємозв'язків – одне з них, наприклад, показує зв'язок властивостей при змінному мінеральному складі, інше – при змінні будові порід і так далі.

Узагальнюючи свідоцтва про властивості порід, можна керуватися наступними положеннями:

1. Достатньо тісний взаємозв'язок між двома властивостями довільно вибраної групи порід знайти лише у разі однакової залежності, як від будови, так і від мінерального складу.

2. Якщо для кожної з 2-х властивостей є однакова залежність або від будови, або від мінерального складу, то можна лише знайти область зміни одного параметра із зміною іншого.

3. Найбільш ймовірно встановлення зв'язку між властивостями в тому випадку, якщо досліджуються група порід із значною зміною однієї з ознак будови при приблизно постійному мінеральному складі.

Взаємозв'язки на базі зміни мінерального складу виникають тоді, коли обидва дані властивості знаходяться у великій залежності від процентного вмісту в породі якого-небудь мінералу.

В практиці ведення гірських робіт велике значення мають не абсолютні значення окремих параметрів, а їх область зміни. Це відбувається тому що гірська порода як механічні суміші мінералів є неоднорідними, а тому їх фізичні показники неоднакові.

Одним з основних параметрів будови найбільш істотно впливаючи на фізичні властивості порід, є пористість.

Найсильніша залежність від пористості спостерігається у наступних параметрів порід: Е, σ_ст, σ_р, π, тому між ними можливі взаємозв'язки по зміні пористості.

Паспортизація порід по параметрах переслідує мету компактно записувати основні фізичні властивості з практично достатньою для розрахунків ступенем точності.

Паспорти гірської породи дозволяють систематизувати, класифікувати, обробляти дані методами обчислювальної техніки.

Інформація, одержувана з паспортів гірської породи, дозволяє систематизувати, класифікувати, обробляти дані. Базові властивості дозволяють по відомих формулах обчислити похідні показники, у тому числі і технологічні.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: