جواب فعالیت 3-7 صفحه ۱۰۲ فیزیک (2) - ریاضی فیزیک

مشاهده و توضیح

با حرکت آرام آهنربای نئودیمیم بالای لوله، حباب هوا همراه با آهنربا به سمت زیر آهنربا حرکت می‌کند و در جهتی که آهنربا می‌رود جابه‌جا می‌شود. الکل مایع به‌طور محسوسی جذب آهنربا نمی‌شود.

دلیل این پدیده

اگر حباب هوا را با دقت بررسی کنیم، می‌بینیم که هوا از جمله اکسیژن تشکیل شده است. مولکول‌های اکسیژن، مانند اتم‌ها یا مولکول‌های مواد پارامغناطیسی، دوقطبی مغناطیسی دارند. در نبود میدان مغناطیسی، جهت این دوقطبی‌ها کاتوره‌ای است و میدان خالصی ایجاد نمی‌کنند. اما وقتی آهنربای قوی را نزدیک حباب می‌آوریم، دوقطبی‌های مولکول‌های اکسیژن در راستای خط‌های میدان مغناطیسی منظم می‌شوند و حباب به سمت منطقهٔ قوی‌تر میدان کشیده می‌شود.

در مقابل، مولکول‌های الکل دوقطبی مغناطیسی قابل‌توجهی ندارند و بنابراین نیروی مغناطیسی محسوسی به آن‌ها وارد نمی‌شود. به همین دلیل حباب هوا نسبت به مایع الکل، بیشتر تحت تأثیر آهنربا قرار می‌گیرد.

نتیجه‌گیری گروه

حباب هوا که شامل مادهٔ پارامغناطیسی (اکسیژن) است، در میدان مغناطیسی قوی به سمت آهنربا کشیده می‌شود و خاصیت مغناطیسی ضعیف و موقت پیدا می‌کند. با دور شدن آهنربا، دوقطبی‌های مولکول‌های اکسیژن دوباره کاتوره‌ای می‌شوند و حباب به حالت اولیهٔ خود برمی‌گردد.