Magnetismus - Physik.

« Induktion in einem einfachen StromkreisIn einem geschlossenen Stromkreis induziert der elektrische Strom einen Magnetfluss.© Microsoft Corporation.

Alle Rechte vorbehalten. Das Atommodell des dänischen Physikers Niels Bohr lieferte einen Ansatz zum Verständnis des Periodensystems der Elemente und konnte zeigen, warum Magnetismusinsbesondere bei Übergangsmetallen wie Eisen und bei seltenen Erden oder in Verbindungen, die solche enthalten, zu beobachten ist.

1925 zeigten die amerikanischenPhysiker Samuel Abraham Goudsmit und George Eugene Uhlenbeck, dass das Elektron einen Spin hat und sich wie ein kleiner Stabmagnet mit genau bestimmbaremmagnetischem Moment verhält.

Das magnetische Moment eines Körpers ist eine Vektorgröße, die Stärke und Ausrichtung seines Magnetfeldes angibt.

Der deutsche PhysikerWerner Heisenberg konnte 1927 auf der Basis der damals gerade entwickelten Quantenmechanik ( siehe Quantentheorie) eine präzise Erklärung für Weiss’ molekulares Feld geben.

Andere Wissenschaftler sagten damals viel komplexere atomare Anordnungen des magnetischen Moments mit völlig unterschiedlichen magnetischen Eigenschaftenvoraus. 4 MAGNETFELD Feldlinien eines StabmagnetsEin Stabmagnet mit Eisenfeilspänen.

Eisen ist ein ferromagnetisches Material und wird durch den Stabmagnet magnetisiert.

Dadurchrichten sich die Eisenfeilspäne nach den Feldlinien aus, d.

h., sie verhalten sich selbst wie kleine Stabmagnete mit Nord- und Südpol.Per Definition wird der Ausgangspunkt der Feldlinien des Magnets als Nordpol und der Wiedereintrittspunkt als Südpol bezeichnet.Markant ist der Verlauf der Linien in Polnähe (jeweils am Stabende) und in der Stabmitte.

Die Linien des äußeren Magnetfeldesverlaufen von Nord nach Süd.

Dagegen verlaufen die Linien des inneren Magnetfeldes, also im Inneren des Stabmagnets, umgekehrt(von Süd nach Nord).Martin Jones/Corbis Ein Dauermagnet oder ein Strom führender Draht üben auf magnetisierbare Substanzen Kräfte aus, ohne sie zu berühren: Sie erzeugen ein magnetisches Feld.

Magnetfelderwerden oft durch magnetische Feldlinien bzw.

Flusslinien graphisch veranschaulicht.

Die Feldrichtung ist an jedem Punkt des Magnetfeldes mit der Richtung der Feldlinienidentisch.

Die Feldstärke lässt sich aus der Dichte der Feldlinien ablesen.

Beim Stabmagnet gehen die Feldlinien von einem Pol oder Ende aus und laufen in einem Bogenzum anderen Pol.

Die Feldlinien kann man sich als geschlossene Schleifen vorstellen, von denen ein Teil im Inneren des Magnets verläuft.

An den Polen liegen die Feldlinienam dichtesten beieinander, hier ist das Feld am stärksten.

Mit größerem Abstand von den Polen wird das Feld schwächer, entsprechend verlaufen die Feldlinien hier ingrößerem Abstand voneinander.

Abhängig von der Form und Stärke der Magnete besitzen auch die Feldlinien unterschiedliche Muster und Verläufe.

Das Flusslinienmuster,das ein Magnet erzeugt, kann mit Hilfe einer Kompassnadel oder feiner Eisenfeilspäne dargestellt werden.

Magnete richten sich entlang magnetischer Feldlinien aus.Zeichnet man die jeweilige Richtung einer Kompassnadel an verschiedenen Stellen eines Magnetfeldes auf, so ergibt sich daraus das Muster der Feldlinien.

Oder manverstreut auf einem Blatt Papier über einem Magnet Eisenfeilspäne, die sich dann entlang der Feldlinien ausrichten und ihr Muster nachzeichnen. Magnetfelder wirken auf magnetisierbare Substanzen oder bewegte Ladungsträger.

Wenn sich ein elektrisch geladenes Teilchen durch ein Magnetfeld bewegt, wirkt aufdieses Teilchen eine Kraft, die im rechten Winkel sowohl zu der Bewegungsrichtung dieses Teilchens als auch zu der Richtung des Magnetfeldes steht.

Dadurch bewegt sichdas Teilchen innerhalb eines Magnetfeldes auf einer gekrümmten Bahn.

Magnetfelder werden eingesetzt, um die Wege elektrisch geladener Teilchen inTeilchenbeschleunigern und Massenspektrometern zu steuern. 5 MAGNETISCHE MATERIALIEN. »