磁石為什麼不會吸附銅、鋁等金屬?

星宇飄零2099


首先要了解的是吸鐵石不是人造的,是天然就存在的物質,指南針,司南在古時候就被我國古人所發明!



大家都知道物質是有原子構成的,磁鐵是可以吸引含有鐵,鎳,鈷原子的鐵磁物質!其他大部分原子在磁場下都會表現為抗磁性和順磁性這兩種狀態!不會

所以問題肯定是出在了原子內部,在原子內部電子的高速自旋,就產生磁場(電磁效應),大部分物質不表現出磁性的原因是原子內部電子排列的混亂磁場被抵消!所以不具有磁性!


鐵磁性物質一遇到磁場,原子內電子會乖乖的排隊,自旋統一指向一個方向,物質表現為磁性!

銅和鋁為什麼不能被磁化,或者說不能被磁石吸引!鋁其實在外部磁場下表現為順磁性,原子內電子方向也會發生改變,是可以產生微小的磁力,以至於我們感知不到方向也,大約只有鐵的千分之一!

而銅表現為抗磁性,在外部磁場下,內部原子會產生反作用力,以抵消外部磁場。


量子科學論


偶來回答下哈!

我們知道,原子核是由質子和中子構成,外層有電子圍著原子核高速轉動。磁性就是在電子圍繞原子核公轉以及自轉的過程中產生的。

我們都學過,電生磁磁生電,電子的運動產生了電場,同時也產生了與這電場垂直的磁場。而這個電子核的磁性有多強,就要看這個公轉、自轉、不同電子間的互相影響(有的原子核不光有一個電子),這些運動都會產生磁性,它們也會互相影響,從而混在一起,表現為原子核的“磁矩”(磁的矩陣)。

每一個原子核都有磁矩,包括銅和鋁。

那為什麼只有磁石有磁性呢?為什麼鐵會被吸住?銅和鋁不行呢?

原子核的磁矩產生後,問題就來了,原子周圍還有千千萬萬個原子呢!

大家你擠我我及你,有的想往左走,有的向右走,有的前進,有的後退,這樣大家亂作一鍋粥,所有的磁性也都互相抵消了,這就是世界上除了磁石之外,沒有其他東西帶有天然慈性的原因,因為都被中和了。

超強磁鐵銣磁鐵兩塊擠掉一個蘋果表。

磁石就不一樣了,人家內部的原子都訓練有素,大家統一指揮,都朝一個方向行軍,於是,天然的磁性就出現了。

而如鐵鈷鎳這樣的物質,當磁鐵靠近它時,它們的本來雜亂無章的磁矩排列也會受到磁鐵“傳染”,表現出自己的磁性。而銅和鋁永遠都是雜亂無章的,所以,它們當然不會被吸走了。

另外,磁鐵的磁性,也會因為加熱的原因,當超過“居里溫度”,磁鐵也會因為磁矩的混亂而喪失磁性。我們的電飯煲就是利用的這一原理。

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科學重口味


首先,我們應當弄清楚磁性的本質是什麼?磁性並非只是電子繞原子核公轉、自轉就能產生的,更重要的一點是這種轉動發生偏心現象產生磁性,即電子運動偏心顯現出正負極性,從而顯現出磁性。比如水分子,氫原子和氧原子都不顯極性、也不顯磁性,當二者結合為水分子時,由於二者原子核對電子引力偏差導致電子運動偏心,從而顯極性,磁性自然就顯現出來了。我們再回頭看, 天然磁石也是這個道理,為什麼不吸引銅鋁等導電性強的金屬呢?因為這類金屬原子核對外層電子束縛力很弱,電子的偏心運動很難顯示出極性來,也不顯磁性。而磁石對一些絕緣材料也不吸引,是因為這類材料原子核對電子束縛力超強,幾乎不受外界干擾,也不會顯極性、磁性。再做一個類比,銅鋁這類活性金屬可比隨和、凡事看淡之人,不會輕易和別人有爭執吧;絕緣材料可比那些鐵公雞,一毛不拔,由於把自己的利益打理得井井有條,外人休想佔到便宜,涇渭分明,這樣也不會輕易和別人有爭執;而那些既看重利益,而又不善於打理之人可類比半導體,容易受外界干擾而產生爭執,既顯極性、磁性,從而被磁石吸引。磁性的本質小到微觀,大到宏觀一個道理。欲知更多,可參閱我提出的<地磁假說>,歡迎共同探討!


青山綠水250400698


要理解磁鐵產生的物理機理,首先需要理解組成物質的原子的狀態(quantum numbers). 目前我們用主量子數,角量子數,磁量子數,和自旋量子數描述電子圍繞原子核運動的量子狀態。第三個磁量子數就是產生我們所見磁場的原因,這裡有涉及到保利不飽和原理(Pauli exclusion pri).如下圖,鐵鈷鎳的磁量子數沒有被內部彼此中和而表現出磁性。



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