為什麼條形磁鐵掰成兩段後,兩段都有NS極?
答:
磁鐵的磁性是內部原子磁性的宏觀體現,原子磁性來源於原子角動量,也就是自旋角動量和軌道角動量的疊加。磁鐵一般是用鐵鈷鎳或其鐵氧體等鐵磁性材料製成的。在鐵磁材料內部,一塊區域內的原子角動量取向相同,這一小區域被叫做“磁疇”。材料未經磁化時,不同的磁疇內原子角動量取向隨機,材料整體不顯示宏觀磁性;經過外磁場磁化作用,不同的磁疇取向變得統一(可以看成許多小磁疇合併成了一個大磁疇),材料顯示出宏觀的磁性,也就製成了磁鐵。在製成的磁鐵中,所有原子的角動量取向基本相同,用箭頭標記角動量方向,箭頭指向的方向就是宏觀上磁鐵的N極,箭頭背向的方向就是磁鐵的宏觀S極。
當使用外力將磁鐵攔腰切斷時,切開的兩個部分中,原子角動量仍保持原來的取向,只觀察其中一塊,比如靠近原先N極的部分,箭頭背離斷面,那麼斷面就成了新的S極;而在原先靠近S極的部分中,箭頭指向斷面,斷面是新的N極。而如果將磁鐵縱剖,箭頭方向與斷面平行,斷面兩側不會出現新的磁極。
參考文獻:
[1]李正中. 固體理論-2版[M]. 高等教育出版社, 2002.
by 藏痴