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shadow07
Anmeldungsdatum: 08.04.2007
Beiträge: 371
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 shadow07 Verfasst am: 20. Apr 2008 18:49 Titel: Magnetismus, Magnetisches Moment und Lenzsche Regel |
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Hallo,
kann mir jemand den Diamagnetismus, Paramagnetismus und Ferromagnetismus anhand von Beispielen erklären? Ich verstehe von dem Zeugs nichts was ich mir bisher dazu angeschaut habe. Ziemlich frustrierend.
Vielleicht noch im Zusammenhand mit dem magnetischen Moment und der Lenzschen Regel. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 20. Apr 2008 19:23 Titel: |
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Magst du mal anfangen, zu formulieren, was du dazu bereits herausgefunden und verstanden hast?
Findest du in den Experimentalphysikbüchern auch schon, dass du dir:
* beim Diamagnetismus das Magnetfeld eines solchen diamagnetischen Körpers als die Folge der "Mini-Kreisströme" der einzelnen Elektronen vorstellen kannst, die (per Induktion, als per Lenzscher Regel) angeworfen werden, während man ein äußeren Magnetfeld anschaltet oder den Körper in ein äußeres Magnetfeld hineinbringt?
* den Paramagnetismus als das Ausrichten vorhandener Elementarmagnete (die ja jeweils ein magnetisches Moment tragen) in einem äußeren Magnetfeld vorstellen kannst, und dass diese Ausrichtung der Elementarmagnete wieder verschwindet, wenn das äußere Magnetfeld wieder ausgeschaltet wird, da dann im paramagnetischen Körper sich die Elementarmagnete wieder bevorzugt antiparallel zueinander ausrichten?
* und dass du dir den Ferromagnetismus als Ausrichten vorhandener Elementarmagnete vorstellen kannst, wobei diese Elementarmagnete sich beim Ferromagnetismus bevorzugt parallel zueinander ausrichten, auch wenn kein äußeres Magnetfeld mehr anliegt? |
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shadow07
Anmeldungsdatum: 08.04.2007
Beiträge: 371
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| shadow07 Verfasst am: 20. Apr 2008 19:32 Titel: |
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Ich versuche mal zu erklären was ich so weis.
Magnetisches (Dipol-)Moment: 
Gilt das so allgemein oder nur für eine Spule?
Diamagnetismus: Dipolmoment steht antiparallel zu den Feldlinien. Ist temperaturunabhängig und unabhängig von der magn. Feldstärke. Die magn. Permeabilität muss kleiner 1 sein. Bsp: Kupfer
Paramagnetismus: Dipolmoment steht parallel zu den Feldlinien. Ist temperaturabhängig und unabhängig von der magn. Feldstärke. Die magn. Permeabilität muss größer 1 sein. Bsp: Aluminium
Ferromagnetismus: Das innere magn. Feld muss sehr stark sein. Irgendwas mit Weißschen Bezirken muss auch noch sein. Ist temperaturabhängig und abhängig von der magn. Feldstärke. Die magn. Permeabilität muss deutlich größer als 1 sein. Bsp: Eisen
Wie kann man alle 3 Phänomene nachweisen? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 20. Apr 2008 19:39 Titel: |
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| shadow07 hat Folgendes geschrieben: |
Magnetisches (Dipol-)Moment:
Gilt das so allgemein oder nur für eine Spule?
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Magst du mal dazusagen, was genau du da mit dem I und mit dem \vec A meinst? Inwiefern lässt sich also die Aussage dieser Formel auf das magnetische Moment eines Elektrons übertragen? Welchen Aspekt dessen kann sie erklären, welchen nicht? Welche Formel würdest du stattdessen nehmen, um das magnetische Moment eines Elektrons beschreiben zu können?
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In deiner Beschreibung zählst du bisher eher nur Stichworte (und Folgerungen in Faktenform) auf, von denen du in diesem Zusammenhang gehört hast. In einer mündlichen Vordiplomsprüfung wird den Prüfer allerdings noch viel mehr als das interessieren, ob du die zugehörigen Zusammenhänge verstanden hast. Hilft dir in dieser Richtung das weiter, was ich oben in den * - Punkten angefangen habe, zu schreiben? |
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shadow07
Anmeldungsdatum: 08.04.2007
Beiträge: 371
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| shadow07 Verfasst am: 20. Apr 2008 19:54 Titel: |
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| dermarkus hat Folgendes geschrieben: |
Magst du mal dazusagen, was genau du da mit dem I und mit dem \vec A meinst? |
I ist der Strom und der Vektor A ist der Vektor der auf der Fläche des Körpers steht. A ist also die Querschnittsfläche die vom Strom I durchflossen wird.
Bringt uns für ein Elektron natürlich nichts die Formel.
| dermarkus hat Folgendes geschrieben: |
Inwiefern lässt sich also die Aussage dieser Formel auf das magnetische Moment eines Elektrons übertragen? |
Es liegt nahe, dass es einen Zusammenhang gibt, aber ersichtlich ist dieser für mich nicht. Schon gar nicht wie man auf die Formel für das magn. Moment für ein Elektron kommt.
| dermarkus hat Folgendes geschrieben: |
Welche Formel würdest du stattdessen nehmen, um das magnetische Moment eines Elektrons beschreiben zu können? |
Gibt zwei Stück. Eine für das Bahnmoment und eine für das Spinmoment, da ein Elektron eine Bahnbewegung und selbst noch eine Spinbewegung vollführt.
Die Formeln sind kompliziert. Was bringen mir diese überhaupt zum Verständnis des Magnetismustypen?
| dermarkus hat Folgendes geschrieben: | | Hilft dir in dieser Richtung das weiter, was ich oben in den * - Punkten angefangen habe, zu schreiben? |
Im Moment noch nicht |
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shadow07
Anmeldungsdatum: 08.04.2007
Beiträge: 371
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| shadow07 Verfasst am: 20. Apr 2008 20:29 Titel: |
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Ok, die Formel lautet: 
e ist die Elementarladung, m die Masse des Elektrons und L der Bahndrehimpuls des Elektrons, welcher sich zu  . Dabei ist n die Hauptquantenzahl und h das reduziert Plancksche Wirkungsquantum. |
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shadow07
Anmeldungsdatum: 08.04.2007
Beiträge: 371
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| shadow07 Verfasst am: 21. Apr 2008 22:25 Titel: |
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Ich habe diesbezüglich nochmal im Halliday nachgelesen. Dort steht es es besser erklärt als z.B. im Paus. Allerdings auch keine Bilder. Ich glaube anhand von Bildern kann ich es besser nachvollziehen, warum beim Diamagnetismus die Dipolmomente antiparallel, beim Paramagnetismus parallel zu den Feldlinien stehen und beim Ferromagnetismus die permanten Dipolmomente parallel zueinander stehen und Weißsche Bezirke bilden. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 24. Apr 2008 13:01 Titel: |
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| shadow07 hat Folgendes geschrieben: | | Ich glaube anhand von Bildern kann ich es besser nachvollziehen, warum beim Diamagnetismus die Dipolmomente antiparallel, beim Paramagnetismus parallel zu den Feldlinien stehen und beim Ferromagnetismus die permanten Dipolmomente parallel zueinander stehen und Weißsche Bezirke bilden. |
Dass sie das tun, und dass das jeweils eine Materialeigenschaft von Diamagneten, Paramagneten und Ferromagneten ist, ist das eine.
Ob du über das "warum" dazu in einer Vordiplomsprüfung schon mehr sagen können musst als kurze Stichworte als Begründung, bin ich mir allerdings nicht so ganz sicher. Denn mindestens teilweise ist das tiefere Verständnis der Gründe für dieses Verhalten der magnetischen Eigenschaften in der Quantenphysik und in der Festkörperphysik zu suchen (in der sogenannten Austauschwechselwirkung, und in Modellen wie dem Stoner-Wohlfahrt-Modell) und damit im Detail dann eher Stoff von Hauptdiplomsprüfungen, vgl. zum Beispiel
http://www.physikerboard.de/ptopic,69187.html#69187 |
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