Википедия:
Эффект Эйнштейна - де Хааза
(эффект Эйнштейна - де Гааза, эффект Эйнштейна - де Хааза - Ричардсона) - один из магнитомеханических эффектов, состоит в том, что тело (ферромагнетик) при намагничивании вдоль некоторой оси приобретает относительно неё вращательный импульс, пропорциональный приобретённой намагниченности
.
Это явление было предсказано в 1908 году О. Ричардсоном
, открыто и теоретически объяснено в 1915 году Эйнштейном и нидерландским физиком В. де Хаазом.
Эффект обратен эффекту Барнетта.
Как и эффект Барнетта, он демонстрирует наличие связи между собственным механическим и магнитным моментами микрочастиц (в частности, атомов).
Эффект реализуется в ферромагнетиках.
Во вращающемся с постоянной угловой скоростью вокруг неизменной оси z образце (рис. 1) элементарные магнитики его материала представляют собой своеобразные гироскопы, обладающие механическим моментом количества движения и магнитным моментом.
Геометрия наблюдения эффекта Барнета.
Вращающийся цилиндр сделан из ферромагнетика.
Вращение гироскопов с постоянной угловой скоростью Wz вокруг неизменной оси z эквивалентно процессу вращения гироскопов вокруг этой оси под действием некоторой ”опрокидывающей” пары сил, стремящейся поставить ось каждого гироскопа параллельно оси z .
В то же время вращение всех гироскопов с постоянной угловой скоростью вокруг неизменной оси z
эквивалентно воздействию на эти магнетики поля Hef
, направленного вдоль оси z
, т.к. подобное поле вызовет, согласно теореме Лармора
, прецессию гироскопических магнетиков с угловой скоростью Wz= gHef
.
Наличие же эффективного поля Hef должно проявиться не только в прецессии магнетиков, но и в возникновении намагниченности образца вдоль оси z.
Из опытов по исследованию эффекта определено гиромагнитное отношение:
g = М / q = ge /(2mc),
Где М
- магнитный момент частицы вещества;
q
- момент количества движения частицы;
е
и т
- заряд и масса электрона;
с
- скорость света;
g
- магнитно-механический фактор.
Эффект возможен при температуре ниже точки Кюри
.
Физический эффект проявляется на телах удлиненной геометрической формы.
Результат воздействия проявляется в объеме ферромагнитного тела.
Результирующая магнитного поля направлена вдоль оси вращения.
Диаграмма:
Возникающее магнитное поле, порождаемое намагниченностью, измеряется стандартным магнитометром.
Литература
1. Физика. Большой энциклопедический словарь.- М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.
2. Новый политехнический словарь.- М.: Большая Российская энциклопедия, 2000.
3. S. J. Barnett: Magnetization by Rotation. In: Phys. Rev. 6, 1915, 239-270.
4. S. J. Barnett: Gyromagnetic and Electron-Inertia Effects. In Rev. Mod. Phys. 7. 1935, 129-166.
Вот что говорит физическая энциклопедия об эффекте Барнетта:
БАРНЕТТА ЭФФЕКТ - намагничивание ферромагнетиков при их вращении в отсутствие магн. поля; открыт С. Барнеттом (S. Barnett, 1909). Б. э. объясняется тем, что при вращении магнетика создаётся гироскопич. момент (см. Гироскоп),стремящийся повернуть спиновые или орбитальные механич. моменты атомов по направлению оси вращения магнетика. С механич. моментом атомов связан их магн. момент (см. Спин),поэтому при вращении появляется составляющая магн. момента (намагниченность) вдоль оси вращения. Б. э. позволяет определить магнитомеханическое отношение 111999-375.jpg или g-фактор (g=111999-376.jpg*2 тс/е)для атомов ряда веществ. Для металлов и сплавов элементов группы железа значение g оказалось близким к 2, что характерно для спинового магн. момента электронов. Это является одним из доводов в пользу того, что ферромагнетизм элементов группы железа (Fe, Со, Ni) в осн. обусловлен спиновым магнетизмом электронов.
На примере вещества из группы железа проведем мысленный эксперимент.
В одном килограмме железа содержится 1.0783469568534 х 10 25 его атомов. То есть, округленно, 10 25 штук. Космический телескоп Хаббл на сегодняшний день «разглядел» более 50 000 млрд. галактик, то есть 5 х 10 13 штук. Получаем недобор. Хорошо, воспользуемся другими данными: в одной галактике грубо содержится 150 млрд. звезд, или (примерно) 10 11 штук. По очень грубой оценке количество атомов в одном килограмме железа совпадает с количеством звезд во всех видимых телескопом Хаббла галактиках. Раскрутим все видимые галактики вокруг их центральной оси. Спрашивается: какие такие силы должны заставить звезды этого галактического массива изменить ориентацию осей их вращения таким образом, чтобы появилось единое магнитное поле? Гироскопический эффект? Но при изменении направления осей вращения звезд неминуемо изменятся траектории движения их спутников. Например, если наше Солнце изменит ось вращения, это не повлияет на параметры орбиты Земли? Дальше начнется цепная реакция: изменившиеся звездные системы повлияют на энергетическое состояние галактик, в которые они входят. Галактики обязаны также видоизмениться. То есть, структура вещества обязана меняться вплоть до увеличения/уменьшения общего объема. Если пример не корректный, то тогда вернемся непосредственно к самим галактикам и их осям вращения, рассмотрев не килограмм железа, а соответствующую его часть, что не столь принципиально: эффект Барнетта не зависит от массы вращаемого вещества. Однако, рассуждения останутся прежними: изменение направления вращения составных элементов вещества обязано видоизменить их структуру. А изменение структуры обязано сопровождаться сбросом энергии в виде ЭМ излучения. Такое наблюдается при намагничивании материалов в очень сильных магнитных полях, когда образцы разбухают. Но эффект Барнетта наблюдается в отсутствии внешнего поля. Таким образом, мысленный эксперимент показывает, что эффект Барнетта и теорема Лармора никак не связаны друг с другом.
Может ли быть другое объяснение эффекта Барнетта, в котором структура вещества при вращении не меняется?
Рассмотрим два взаимодействующих . ЭМ вихрь состоит из двух компонент. Рассмотрим электрическую компоненту, представляющую собой семейство гипербол.
1) симметричное
2) асимметричное
В первом случае замыкание силовых линий пойдет по схеме
И в результате получится единая полевая система
Во втором случае замыкание силовых линий осуществляется по схеме
В результате, получится "восьмерка" с точкой разрыва посередине
Для того, чтобы взаимодействующие атомы-вихри сформировали единую систему, нужно ликвидировать точку разрыва, то есть пространственно разнести в середине силовые линии. В эффекте Барнетта это осуществляется путем вращения образца: "восьмерка" превращается в деформированный эллипс и исчезает. Появляется за счет конечной скорости перемещения поля вдоль силовых линий ("запаздывание" движущегося поля вдоль перемещающихся силовых линий).
В результате, в радиальном направлении появляются замкнутые эл.цепи с определенной разностью потенциалов между периферией и центром, что приводит к появлению магнитного поля.
Это - "на пальцах". Так что теорема Лармора здесь не при делах.
Wikimedia Foundation . 2010 .
эффект Барнетта
Эффект Эйнштейна - Эффект Эйнштейна де Хааза (эффект Эйнштейна де Гааза, эффект Эйнштейна де Хааза Ричардсона) один из магнитомеханических эффектов, состоит в том, что тело (ферромагнетик) при намагничивании вдоль некоторой оси… … Википедия
БАРНЕТТА ЭФФЕКТ - намагничивание ферромагнетиков при их вращении в отсутствии магн. поля; открыт в 1909 амер. физиком С. Барнеттом (S. Barnett). Б. э. объясняется тем, что при вращении магнетика создаётся гироскопич. момент (см. ГИРОСКОП), стремящийся повернуть… … Физическая энциклопедия
БАРНЕТТА ЭФФЕКТ - вращение ферромагнитного образца увеличивает его намагниченность вдоль оси вращения. Открыт С. Барнеттом (1909). Указывает на связь атомных магнитных моментов с механическими моментами. Обратный эффект называется Эйнштейна де Хааза эффектом … Большой Энциклопедический словарь
Эффект Эйнштейна-де Хааза - В физике эффектом Эйнштейна де Хааза называется процесс получения телом вращательного момента импульса вдоль оси вращения, пропорционального приобретённой намагниченности. Эффект открыт в 1915 году Эйнштейном и нидерландским физиком В. де Хаазом … Википедия
Барнетта эффект - намагничивание ферромагнетика при вращении его вдоль оси вращения даже в отсутствие магнитного поля. Открыт С. Барнеттом (1909). Объясняется связью атомных магнитных моментов с механическими моментами. Обратный эффект называется Эйнштейна… … Энциклопедический словарь
Барнетта эффект - намагничивание ферромагнетиков при их вращении в отсутствии магнитного поля; открыт в 1909 американским физиком С. Барнеттом (S. Barnett). Б. э. объясняется тем, что при вращении тела момент количества движения и связанный с ним магнитный … Большая советская энциклопедия
явление Барнетта - Barneto reiškinys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Barnett effect vok. Barnett Effekt, m rus. эффект Барнетта, m; явление Барнетта, n pranc. effet Barnett, m … Fizikos terminų žodynas
Вращательное увлечение эфира - Вращательное увлечение эфира магнитооптический эффект, предсказанный еще 1885 году Дж. Дж. Томсоном (англ. J. J. Thomson) и обнаруженный экспериментально в XX веке. В этом опыте вращается плоскость поляризации света при распространении … Википедия
Барнетт - (англ. Barnett) английская фамилия. Известные носители: Барнетт, Гилберт Томас британский ботаник и зоолог Барнетт, Джамбо (1886 1951) австралийский регбист, олимпийский чемпион Барнетт, Джон (1802 1890) … … Википедия
БАРНЕТТА ЭФФЕКТ
вращение ферромагнитного образца увеличивает его намагниченность вдоль оси вращения. Открыт С. Барнеттом (1909). Указывает на связь атомных магнитных моментов с механическими моментами. Обратный эффект называется Эйнштейна - де Хааза эффектом.
БСЭ. Современный толковый словарь, БСЭ. 2003
БАРНЕТТА ЭФФЕКТ
БАРНЕТТА ЭФФЕКТ
Ферромагнетиков при их вращении в отсутствии магн. поля; открыт в 1909 амер. физиком С. Барнеттом (S. Barnett). Б. э. объясняется тем, что при вращении магнетика создаётся гироскопич. момент (см. ГИРОСКОП), стремящийся повернуть спиновые или орбитальные механич. атомов по направлению оси вращения магнетика. С механич. моментом атомов связан их магн. момент (см. СПИН), поэтому при вращении появляется составляющая магн. момента (намагниченность) вдоль оси вращения. Б. э. позволяет определить g или g-фактор (g=g2mc/e) для атомов ряда в-в.
Для металлов и сплавов элементов группы железа значение g оказалось близким к 2, что характерно для спинового магн. момента эл-нов. Это является одним из доводов в пользу того, что элементов группы железа (Fe, Co, Ni) в осн. обусловлен спиновым магнетизмом эл-нов.
Физический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия . . 1983 .
БАРНЕТТА ЭФФЕКТ
Намагничивание ферромагнетиков при их вращении в отсутствие магн. поля; открыт С. Барнеттом (S. Barnett, 1909). Б. э. объясняется тем, что при вращении магнетика создаётся гироскопич. момент (см. Гироскоп),
стремящийся повернуть спиновые или орбитальные механич. моменты атомов по
направлению оси вращения магнетика. С механич. моментом атомов связан их магн. момент (см. Спин),
поэтому при вращении появляется составляющая магн. момента (намагниченность) вдоль оси вращения. Б. э. позволяет определить магнитомеханическое отношение
или g-фактор (g=
*2 тс/е
)для атомов ряда веществ. Для металлов и сплавов элементов группы железа значение g
оказалось близким к 2, что характерно для спинового магн. момента электронов. Это является одним из доводов в пользу того, что ферромагнетизм элементов группы железа (Fe, Со, Ni) в осн. обусловлен спиновым магнетизмом электронов.
Лит.: Вонсовский С. В., Магнетизм, M., 1971.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. - М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .
Вращение ферромагнитного образца увеличивает его намагниченность вдоль оси вращения. Открыт С. Барнеттом (1909). Указывает на связь атомных магнитных моментов с механическими моментами. Обратный эффект называется Эйнштейна де Хааза эффектом … Большой Энциклопедический словарь
Намагничивание ферромагнетика при вращении его вдоль оси вращения даже в отсутствие магнитного поля. Открыт С. Барнеттом (1909). Объясняется связью атомных магнитных моментов с механическими моментами. Обратный эффект называется Эйнштейна… … Энциклопедический словарь
Намагничивание ферромагнетиков при их вращении в отсутствии магнитного поля; открыт в 1909 американским физиком С. Барнеттом (S. Barnett). Б. э. объясняется тем, что при вращении тела момент количества движения и связанный с ним магнитный … Большая советская энциклопедия
Эффект Эйнштейна де Хааза (эффект Эйнштейна де Гааза, эффект Эйнштейна де Хааза Ричардсона) один из магнитомеханических эффектов, состоит в том, что тело (ферромагнетик) при намагничивании вдоль некоторой оси… … Википедия
В физике эффектом Эйнштейна де Хааза называется процесс получения телом вращательного момента импульса вдоль оси вращения, пропорционального приобретённой намагниченности. Эффект открыт в 1915 году Эйнштейном и нидерландским физиком В. де Хаазом … Википедия
эффект Барнетта
Эффект Барнетта усиление намагниченности вращающегося ферромагнетика вдоль оси его вращения. Открыт Сэмюэлем Барнеттом в 1909 году. Эффект показывает связь атомных магнитных моментов с механическими моментами. Эффект обратен эффекту… … Википедия
явление Барнетта - Barneto reiškinys statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Barnett effect vok. Barnett Effekt, m rus. эффект Барнетта, m; явление Барнетта, n pranc. effet Barnett, m … Fizikos terminų žodynas
Магнитомеханические явления, указывающие на существование связи между магнитными и механическими моментами атомных носителей магнетизма: увеличение механического момента ферромагнетика вызывает возникновение дополнительного магнитного момента, и… … Энциклопедический словарь
Вращательное увлечение эфира магнитооптический эффект, предсказанный еще 1885 году Дж. Дж. Томсоном (англ. J. J. Thomson) и обнаруженный экспериментально в XX веке. В этом опыте вращается плоскость поляризации света при распространении … Википедия