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初中物理磁現象ppt素材
磁現象簡介
磁鐵吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質稱為磁性。磁鐵兩端磁性強的區域稱為磁極，一端為北極（N極），一端為南極（S極）。實驗證明，同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。
鐵中有許多具有兩個異性磁極的原磁體，在無外磁場作用時，這些原磁體排列紊亂，它們的磁性相互抵消，對外不顯示磁性。當把鐵靠近磁鐵時，這些原磁體在磁鐵的作用下，整齊地排列起來，使靠近磁鐵的一端具有與磁鐵極性相反的極性而相互吸引。這說明鐵中由于原磁體的存在能夠被磁鐵所磁化。而銅、鋁等金屬是沒有原磁體結構的，所以不能被磁鐵所吸引。
什么是磁性？簡單說來，磁性是物質放在不均勻的磁場中會受到磁力的作用。在相同的不均勻磁場中，由單位質量的物質所受到的磁力方向和強度，來確定物質磁性的強弱。因為任何物質都具有磁性，所以任何物質在不均勻磁場中都會受到磁力的作用。
在磁極周圍的空間中真正存在的不是磁力線，而是一種場，我們稱之為磁場。磁性物質的相互吸引等就是通過磁場進行的。我們知道，物質之間存在萬有引力，它是一種引力場。磁場與之類似，是一種布滿磁極周圍空間的場。磁場的強弱可以用假想的磁力線數量來表示，磁力線密的地方磁場強，磁力線疏的地方磁場弱。單位截面上穿過的磁力線數目稱為磁通量密度。
運動的帶電粒子在磁場中會受到一種稱為洛侖茲(Lorentz)力作用。由同樣帶電粒子在不同磁場中所受到洛侖磁力的大小來確定磁場強度的高低。特斯拉是磁通密度的國際單位制單位。磁通密度是描述磁場的基本物理量，而磁場強度是描述磁場的輔助量。特斯拉(Tesla，N)(1886~1943)是克羅地亞裔美國電機工程師，曾發明變壓器和交流電動機。
物質的磁性不但是普遍存在的，而且是多種多樣的，并因此得到廣泛的研究和應用。近自我們的身體和周邊的物質，遠至各種星體和星際中的物質，微觀世界的原子、原子核和基本粒子，宏觀世界的各種材料，都具有這樣或那樣的磁性。
世界上的物質究竟有多少種磁性呢？一般說來，物質的磁性可以分為弱磁性和強磁性，再根據磁性的不同特點，弱磁性又分為抗磁性、順磁性和反鐵磁性，強磁性又分為鐵磁性和亞鐵磁性。這些都是宏觀物質的原子中的電子產生的磁性，原子中的原子核也具有磁性，稱為核磁性。但是核磁性只有電子磁性的約千分之一或更低，故一般講物質磁性和原子磁性都主要考慮原子中的電子磁性。原子核的磁性很低是由于原子核的質量遠高于電子的質量，而且原子核磁性在一定條件下仍有著重要的應用，例如醫學上應用的核磁共振成像(也常稱磁共振CT，CT是計算機化層析成像的英文名詞的縮寫)，便是應用氫原子核的磁性。
磁性材料可分為軟磁性材料如鐵和硬 磁性材料 如鋼。
磁現象的本質 其實就是核外的電子作繞核運動時，形成了環繞原子核的電流圈，這個電流圈產生了磁場，原子就具有了磁性。組成物質的每個原子都是一個小磁體。一般的物體內部無數個相當于小磁體的原子的排列是雜亂無章的，它們的磁性都互相抵消了，所以整個物體不具有磁性。當物體內部的小磁體（原子）的N、S極首尾相接整齊排列時，物體的兩端就形成了N極和S極，就具有了磁性。物體磁化的過程就是使物質內部的原子按一定方向排列的過程。
一些物體在磁體或電流的作用下會獲得磁性，這種現象叫做磁化。許多物質容易磁化。機械表磁化后，走時不準；彩電顯像管磁化后，色彩失真，等等。信用卡，銀行卡也帶有磁性。
磁性起源
如果磁是電磁以太渦旋，一個磁鐵，沒看到任何電磁以太的渦旋，為什么會有磁性？我們的回答是：物質的磁性起源于原子中電子的運動，電子的運動會產生一個電磁以太的渦旋。
早在1820年，丹麥科學家奧斯特就發現了電流的磁效應，第一次揭示了磁與電存在著聯系，從而把電學和磁學聯系起來。
為了解釋永磁和磁化現象，安培提出了分子電流假說。安培認為，任何物質的分子中都存在著環形電流，稱為分子電流，而分子電流相當一個基元磁體。當物質在宏觀上不存在磁性時，這些分子電流做的取向是無規則的，它們對外界所產生的磁效應互相抵消，故使整個物體不顯磁性。在外磁場作用下，等效于基元磁體的各個分子電流將傾向于沿外磁場方向取向，而使物體顯示磁性。
磁現象和電現象有本質的聯系。物質的磁性和電子的運動結構有著密切的關系。烏倫貝克與哥德斯密特最先提出的電子自旋概念，是把電子看成一個帶電的小球，他們認為，與地球繞太陽的運動相似，電子一方面繞原子核運轉，相應有軌道角動量和軌道磁矩，另一方面又繞本身軸線自轉，具有自旋角動量和相應的自旋磁矩。施特恩-蓋拉赫從銀原子射線實驗中所測得的磁矩正是這自旋磁矩。（人們認為把電子自旋看成是小球繞本身軸線的轉動是不正確的）電子繞原子核作圓軌道運轉和繞本身的自旋運動都會產生電磁以太的渦旋而形成磁性，人們常用磁矩來描述磁性。因此電子具有磁矩，電子磁矩由電子的軌道磁矩和自旋磁矩組成。在晶體中，電子的軌道磁矩受晶格的作用，其方向是變化的，不能形成一個聯合磁矩，對外沒有磁性作用。因此，物質的磁性不是由電子的軌道磁矩引起，而是主要由自旋磁矩引起。每個電子自旋磁矩的近似值等于一個波爾磁子。 是原子磁矩的單位， 。因為原子核比電子重2000倍左右，其運動速度僅為電子速度的幾千分之一，故原子核的磁矩僅為電子的千分之幾，可以忽略不計。
孤立原子的磁矩決定于原子的結構。原子中如果有未被填滿的電子殼層，其電子的自旋磁矩未被抵消，原子就具有“永久磁矩”。例如，鐵原子的原子序數為26，共有26個電子，在5個軌道中除了有一條軌道必須填入2個電子（自旋反平行）外，其余4個軌道均只有一個電子，且這些電子的自旋方向平行，由此總的電子自旋磁矩為4 。
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