Почему магнит не притягивает органические вещества?

«Магнитное поле». Рисунок © Е.В.

На самом деле, взаимодействие магнита с веществами имеет гораздо больше вариантов, чем просто «притягивает» или «не притягивает». Железо, никель, некоторые сплавы — это металлы, которые из-за своего специфического строения очень сильно притягиваются магнитом. Подавляющее большинство других металлов, а также прочих веществ тоже взаимодействуют с магнитными полями — притягиваются или отталкиваются магнитами, но только в тысячи и миллионы раз слабее. Поэтому для того, чтобы заметить притяжение таких веществ к магниту, надо использовать чрезвычайно сильное магнитное поле, которое в домашних условиях и не получишь.

Лягушка в магнитном поле

Справа вы видите знаменитую фотографию живой (!) лягушки, подвешенной в воздухе исключительно на магнитном поле. Напряженность магнитного поля в этом эксперименте была очень велика — она более чем в 100 000 раз превышала земное магнитное поле. Такие магнитные поля в домашних условиях не получить. А знаменитой эта фотография стала из-за того, что автору этого исследования в 2000 году присудили Шнобелевскую премию — пародию на Нобелевскую премию, вручаемую за бессмысленные и бесполезные исследования. В данном случае, наверное, вручатели поспешили с выводами.

Но раз к магниту притягиваются все вещества, то исходный вопрос можно переформулировать так: «Почему же тогда именно железо так сильно притягивается магнитом, что проявления этого легко заметить в повседневной жизни?» Ответ таков: это определяется строением и связью атомов железа. Любое вещество сложено из атомов, связанных друг с другом своими внешними электронными оболочками. Чувствительны к магнитному полю именно электроны внешних оболочек, именно они определяют магнетизм материалов. У большинства веществ электроны соседних атомов чувствуют магнитное поле «как попало» — одни отталкиваются, другие притягиваются, а какие-то вообще стремятся развернуть предмет. Поэтому если взять большой кусок вещества, то его средняя сила взаимодействия с магнитом будет очень маленькая.

У железа и похожих на него металлов есть особенная черта — связь между соседними атомами такова, что они чувствуют магнитное поле скоординированно. Если несколько атомов «настроены» так, чтобы притягиваться к магниту, то они заставят и все соседние атомы делать то же самое. В результате в куске железа «хотят притягиваться» или «хотят отталкиваться» все атомы сразу, и из-за этого получается очень большая сила взаимодействия с магнитом.

Ответили: albert, Игорь Иванов


23
Показать комментарии (23)
Свернуть комментарии (23)

  • r1t1v  | 24.01.2008 | 18:48 Ответить
    Что за странное изображение магнитиков на вашем рисунке. Три полюса что ли? :)
    Ответить
    • Chupakabra > r1t1v | 25.01.2008 | 07:36 Ответить
      Это может быть металлический блеск торцов магнитов :)
      Ответить
  • zaikin  | 27.02.2008 | 13:38 Ответить
    А что такое магнитное поле?
    Ответить
    • Sam > zaikin | 12.11.2008 | 23:09 Ответить
      Наша хваленая наука еще ни разу по сути ни чего не объяснила.
      Просто, когда наука чего то новое обнаруживает и не может этого объяснить, она вместо объяснения нает этому явлению какое нибудь чудное название. Заряд, поле (электрическое, магнитное, гравитационное и т.д.), время, энергетический вакуум, ... И наука считает, что все объяснила, и все верят ей. То есть наука ни чем по сути не отличается от познания основанного на Вере(ах). Просто есть технический прогресс методом тыка и Обслуживающая этот процес Вера (якобы наука). Сколько не задавайте свой вопрос ответы будут примерно такие: Что чтото имеет особое свойство делать такто, по этому будем считать что ответ Вам дан.
      Ответить
      • sasakosh > Sam | 22.11.2009 | 22:03 Ответить
        Наука не отвечает на вопрос "что?" и "почему?". Она отвечает на вопрос "как?". И подобные ответы, в отличие от ответов "на то воля божья", приводят к научному и техническому прогрессу. Он идет далеко не методом тыка. Инженеры, которые создают конечный продукт опираются на исследования ученых - экспериментаторов, которые, в свою очередь опираются на теоретические разработки. Все, кто с этим хоть немного сталкивался это понимают. А люди, которые считали, что комп на котором они выходят в интернет появился исключительно благодаря методу тыка, а не благодаря теории полупроводников, например, и метода тыка - просто в техническом прогрессе не участвовали.
        Ответить
      • Subarius > Sam | 14.03.2010 | 18:09 Ответить
        верой сыт не будешь...и только за счет науки я могу поливать на Субаре со скоростью 200 км/ч относительно поверхности земли, это наука определила все цифры, это наука позволила нам сейчас переписывать, а не вера, не церковь, которая как паразит глушит умы людей, когда они недовольны, для того чтобы они не понимали, что делают те кто понимают =) Просто кто-то умнее тех кто верит, и подчиняет свои ценности и представления о мире, науке
        Ответить
      • proton314 > Sam | 05.04.2010 | 01:23 Ответить
        Я атеист, но хочу сказать в защиту религии.
        Религия оказала неоценимую услугу эволюции человечеста, сдерживая его неготивную сторону на протяжении всей современной истории. Если бы не религия, кто знает на какой обочине сейчас было бы человечество. Многим людям не имеющим жизненых понятий о добре и зле религия дает прекрасные костыли. Могу успокоить, что с развитием человечества уровень морали растет, а число веруюущих падает. Так что религия для многих уже в прошлом. Одна система заменяет другую.
        Ответить
      • primaverafiorella > Sam | 11.04.2010 | 19:45 Ответить
        Знаете, а ведь физику я в школьные годы так и не смогла доучить очень крупными фрагментами, потому что именно в этом месте остановилась - пытаясь понять, что оно есть и из чего -эти поля хоть электрическое, хоть магнитное, и такой тупой себя чувствовала, а ведь этот вопрос и не ставился ученику даже...Так что Вы правы
        Ответить
  • Vasyl24  | 10.06.2008 | 12:42 Ответить
    Если постоянный магнит - это сплав определенных металлов, тогда почему же он не проводит электрический ток?
    Ответить
    • VladimirB > Vasyl24 | 08.01.2009 | 22:55 Ответить
      Почему это не проводит? Металлический магнит проводит ток, как любой металл.
      Просто бывают такие магнитные резинки, которые из-за эластичности удобно применять в некоторых случаях - например, в уплотнении дверей холодильника. Такие резинки обычно не проводят ток, так как сделаны из порошка магнитного материала, добавленого в резину. Если крупицы порошка не касаются друг друга, то такая резинка не проводит тока. Так же само магнитные плёнки - в них порошок магнитного материала вмешан в пластик, и поэтому нет электрической проводимости.
      Ответить
  • asm  | 16.06.2008 | 16:29 Ответить
    "У железа и похожих на него металлов есть особенная черта - связь между соседними атомами такова, что они чувствуют магнитное поле скоординированно".

    Что означают здесь выражения "связь такова", "чувствуют", "скоординировано"? Кто или что осуществляет "координацию" всех атомов данного тела? Каким образом осуществляется координация? В чем "нетаковость" связей атомов в органических веществах? Думается, в данном случае тайна магнетизма "деткам" не раскрыта.
    Но, быть может, сгодится такой ответ?
    Если согласиться, что каждый атом в теле "ощущает" ("чувствует") внешнее магнитное поле (ВМП) своими внешними - свободными, несвязанными - электронами и что внутренние электроны атома "не поддаются" ВМП, то выходит, что атомы реагируют на присутствие ВМП постольку, поскольку движения их несвязанных электронов во внешнем электронном слое (а они создают, кстати, собственные магнитные поля) не уравновешены движением других электронов: слой не заполнен и связи с электронами др. веществ, например кислорода-окислителя, нет. При этом в присутствии ВМП у таких веществ как железо происходит как бы резонанс в колебаниях внешних электронов всех атомов: одни и те же электроны слоя в каждом атоме занимают ближайшее положение к одному и тому же полюсу магнита в один и тот же момент времени или, можно сказать, "скоординировано". Это и делает магнетизм железа "сильным", а также и "долгим", наподобие "скоординированного" движения электронов на внутренних слоях атомов.
    Соответственно, у "магнитослабых" веществ резонанс во внешних электронных слоях атомов под действием ВМП либо не происходит - движение во внешнем слое уравновешено достатком собственных либо "чужих" электронов; ВМП "бессильно" в нарушении этого электромагнитного равновесия точно по той же причине, что и для внутреннего слоя электронов в атоме,- либо резонанс внешних электронов всех атомов тела выражен "плохо", нарушается некоторой хаотичностью.
    Опыт с "лягушачьим" ВМП показывает, на мой взгляд, что резонанс электронов можно организовать, если в составе тела есть подходящие, т.е. "правильно" реагирующие на ВМП, атомы. Если тело будет состоять только из атомов, внешние электронные слои которых не испытывают дефицита электронов, то такое тело не будет реагировать на ВМП от постоянного магнита.

    "Если несколько атомов 'настроены' так, чтобы притягиваться к магниту, то они заставят и все соседние атомы делать то же самое".

    Здесь у слова "настроены" кавычки не нужны, потому что имеется в виду именно настроенный - либо естественно, либо искусственно - процесс намагничивания вещества, т.е. введения в более или менее длительный резонанс движения внешних электронов атомов, хаотичного в других условиях. А вот слово "заставят" следует поставить в кавычки. Если, конечно, у толкователя нет желания "одухотворять" атомы, вводить в изначально неживую природу некую субъективность. К тому же, не атомы "заставят", а ВМП организует внутри вещества резонансное движение внешних электронов всех его подходящих атомов. Ибо уже намагниченные атомы не сами по себе "заставят", а через создание около себя (самостоятельного) ВМП.

    Извините, если что не так. С уважением как к читателям, так и к писателям :-))
    Ответить
  • Oleg  | 08.12.2008 | 20:23 Ответить
    Уважаемые авторы/редакторы! Напишите интересующимся ссылки на литературу (рубрика-то все-же "детские вопросы" - детям все любопытно)
    Ответить
    • Voproshaika > Oleg | 19.01.2009 | 12:34 Ответить
      Интересно.. только вот Шнобелевсая премия - это глупость - я считаю что это поможет оорганической и другим наукам !
      Ответить
  • freestar  | 11.09.2009 | 05:43 Ответить
    я в шоке! человеку, которому удалось подвесить лягушку в магнитном поле присуждают клоунскую премию? да эти явления надо изучать и изучать! на первый автомобиль было до слез жалко смотреть, до того он был неуклюжий и жалкий!! а посмотрите теперь! может, при пристальном изучении и в соединениях с другими компонентами удасться наконец преодолеть земное притяжение и выйти наконец в КОСМОС, а человека, ведущего исследования в данной области объявляют клоуном, да еще и народно?!! нет, у меня слов нет, одни эмоции от статьи, ладно, чуть приду в себя объясню популярнее, что я обо всем этом думаю..!
    Ответить
    • 7bera3 > freestar | 09.02.2010 | 20:57 Ответить
      и всё таки вопрос почему магнит притягивает или отталкивает?Понимаю если взять кого-то за руку и притянуть.Связь есть и видимо -ощущаемая.А в случае с магнитами ?Что линии магнитного поля цепляются своими зубчиками? Ведь они расположены на довольно большом расстоянии один от другого.И между ними как не заглядывай даже воздуха невидать.Атомы ,электроны и т.д.Не видно ,что-бы они выходили из магнита.Может какой-то Академик и ответит мне. А я постараюсь понять.Спасибо! Машенька.
      Ответить
      • savrukhin > 7bera3 | 26.12.2011 | 11:39 Ответить
        Мы видим звёзды, значит, до нас через космическое пространство доходит свет, который они излучают. Пространство, в котором мы не видим вещей, только кажется пустым. Точно так же мы не видим совершенно прозрачную воду или воздух. Вода, как несущая среда, передаёт, то есть пропускает через себя, свет и звук. Пустота также есть среда, передающая гравитационное, электрическое и магнитное поле. Внесли электрический заряд в пустоту, значит, изменили состояние среды, а соседний заряд это сразу почувствует. Условно примите, что северный полюс магнита повышает давление в пустоте, вакууме. Тогда два таких магнита будут удаляться друг от друга; не отталкивать один другого, ибо у них нет рук, а подчиняясь перепаду давления в среде, то есть, взаимодействуя со средой. Так же действует и гравитация.
        Ответить
  • alladin111  | 17.04.2010 | 10:42 Ответить
    На мой взгляд статья совершенно не объясняет детям почему именно магнит магнитит, я порекомендую такое обьяснение - "Магнит содержит в себе миллионы частиц, обладающих крохотной магнитной силой. Эти частицы, выстраиваясь в определенном порядке, создают однонаправленную силу, способную притягивать либо отталкивать некоторые металлы, оказавшиеся в пределах досягаемости магнита или магнитного поля.

    Лишь немногие металлы, такие как железо, содержат магнитные частицы. В железе эти частицы легко можно выстроить в нужном порядке, создав, таким образом, магнит. Если вы ударите его молотком, то строй магнитных частиц нарушится, и железо утратит свою магнитную силу,размагнитится."
    Ответить
    • bbc > alladin111 | 16.07.2010 | 13:27 Ответить
      Такой ответ имеет как минимум один недостаток: Это ложь! Магнитных частиц не существует, хотя в свое время их пытались усиленно найти. Ну и, как было сказано выше, магнитными свойствами обладают все материалы, хоть большинство и в слабой степени.

      Вот после таких объяснений люди и начинают думать, что наука - это фигня, а у людей нет никакого представления о природе вещей (точнее, оно ложное).
      Ответить
      • alladin111 > bbc | 17.03.2011 | 12:57 Ответить
        Про магнитные частицы ни кто и не говорит,частица - атом, направление заряда которого совпадает с соседними частицами(атомами).
        Ответить
  • on  | 18.09.2010 | 05:31 Ответить
    уважаемый Игорь, ответьте, пожалуйста, Машеньке (7bera3 ) !
    Ответить
  • sunsv2010  | 30.09.2010 | 06:18 Ответить
    да, интересная теория. а почему людей тянет к теплу? )) и где это тепло взять, когда за окном дождь, слякость и серость, отопительный сезон еще начался не у всех и вообще, впереди еще и зима? Камин - то, что Вам нужно! Заходите сюда, http://www.vse-kamini.ru/ - и Вы найдете именно то, что нужно Вам! Камины на любой вкус, любого размера и для любого достатка! Поторопитесь! Холода совсем близко!
    Ответить
    • otto > sunsv2010 | 06.10.2010 | 11:36 Ответить
      Дикость какая! Да как вы смеете ?
      Проклятые продажники :)
      Ответить
  • Mike2013  | 20.07.2013 | 23:32 Ответить
    Так он и цветные металлы не притягивает:)!
    Ответить
Написать комментарий

Другие вопросы


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»