反磁性是指一種材料在受到強磁場的作用下,產生反磁場的能力。這種效應是由于電子軌道的改變而產生的,電子軌道會產生小電流來對抗來自外部的磁場。許多非磁性材料都具有抗磁性的性質,如水、木材、植物,動物和人類。抗磁性...
反磁性是指一種材料在受到強磁場的作用下,產生反磁場的能力。這種效應是由于電子軌道的改變而產生的,電子軌道會產生小電流來對抗來自外部的磁場。許多非磁性材料都具有抗磁性的性質,如水、木材、植物,動物和人類。抗磁性比普通磁力弱數百萬倍,在適當的情況下可以引起懸浮。
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科學家用燒杯盛裝石墨和鉍是最強的抗磁性材料。有機化合物,如石油和重金屬,如金和汞,它們也很強。這類材料由于磁場中形成的渦流而被外界磁場排斥。最好的鉆石是超導體,它們在轉變為超導狀態時抵抗磁場,正如邁斯納效應所解釋的,與這種弱磁力有關的現象之一就是反磁懸浮。當總磁場強度達到最小值時,在給定磁場中的穩定平衡會導致物體在自由空間漂浮。生物中的分子,包括水和蛋白質,它們是反磁性的,當存在反磁性時,只有重力作為阻力。小動物,如青蛙,可以用這種方式懸浮,這一點已經在小管子中得到了證明。與抗磁性材料有關的理論包括玻爾-勒文定理,它指出,如果一個系統處于穩定的溫度下,它就不能依賴于磁場。抗磁性在高溫下最為持久。恩蕭定理解釋了這種現象:一個磁場聚焦在一個方向上,不一定在另一個方向上聚焦它只適用于固定磁鐵,而直徑磁體可以排斥磁場并在自由空間懸浮。抗磁性最初是在17世紀末被觀察到的,但這個術語最早是在19世紀中期由邁克爾·法拉第提出的,世界衛生組織發現,所有的材料在暴露于磁場中時都會表現出抗磁性。如今,強超導體利用相反的磁力。小水樣可以懸浮,磁性物體在真空環境中懸浮數小時而不增加功率。這一概念也被美國國家航空航天局(NASA)預計將協助在人體骨骼和肌肉上進行微重力實驗,以及開發能夠抵消地球引力的磁鐵。