प्रतिचुंबकत्व

Diamagnetism

प्रतिचुंबकत्व, अनुचुंबकत्व और लौहचुंबकत्व के साथ, चुंबकत्व के तीन मुख्य प्रकारों में से एक है। यह एक गुण है जो कुछ सामग्रियों द्वारा प्रदर्शित होता है जब वे चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत करते हैं। अनुचुंबकीय और लौहचुंबकीय सामग्रियों के विपरीत, जो चुंबकीय क्षेत्र की ओर आकर्षित होते हैं, प्रतिचुंबकीय पदार्थ चुंबकीय क्षेत्र द्वारा विकर्षित होते हैं।

परिभाषा

   प्रतिचुंबकत्व कुछ सामग्रियों द्वारा प्रदर्शित एक गुण है जिसके कारण उन्हें बाहरी चुंबकीय क्षेत्र में रखे जाने पर विपरीत दिशा में एक कमजोर चुंबकीय क्षेत्र बनाने का कारण बनता है। इसके परिणामस्वरूप सामग्री चुंबकीय क्षेत्र से थोड़ा विकर्षित हो जाती है। दूसरे शब्दों में, प्रतिचुंबकीय सामग्रियों में चुंबकीय क्षेत्र से "दूर धकेलने" की कोशिश करने की स्वाभाविक प्रवृत्ति होती है।

व्यवहार

   जब कोई प्रतिचुंबकीय पदार्थ किसी चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में आता है, तो उसके इलेक्ट्रॉन (परमाणुओं के भीतर छोटे आवेशित कण) बाहरी क्षेत्र की प्रतिक्रिया में अपनी कक्षाओं को थोड़ा पुनर्व्यवस्थित करते हैं। यह पुनर्व्यवस्था एक बहुत कमजोर विरोधी चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है, जिसके कारण सामग्री मजबूत बाहरी चुंबकीय क्षेत्र से दूर धकेल दी जाती है।

उदाहरण

   प्रतिचुंबकीय पदार्थ आमतौर पर गैर-चुंबकीय पदार्थों में पाए जाते हैं। कुछ सामान्य उदाहरणों में बिस्मथ, तांबा, चांदी, सोना और पानी शामिल हैं। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि प्रतिचुंबकत्व लौहचुंबकत्व या अनुचुंबकत्व की तुलना में बहुत कमजोर प्रभाव है, इसलिए यह अक्सर रोजमर्रा की स्थितियों में आसानी से ध्यान देने योग्य नहीं होता है।

प्रतिचुम्बकीय प्रभाव के लक्षण

   प्रतिचुंबकत्व एक अस्थायी और कमजोर चुंबकीय व्यवहार है। जब बाहरी चुंबकीय क्षेत्र हटा दिया जाता है, तो प्रतिचुंबकीय पदार्थ बिना किसी शुद्ध चुंबकीय गुण के अपनी मूल स्थिति में लौट आता है। प्रभाव इतना कमजोर है कि इसका उपयोग आम तौर पर चुंबक बनाने जैसे व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए नहीं किया जाता है।

प्रतिचुम्बकत्व के वर्णन में गणितीय समीकरण

प्रतिचुंबकत्व एक क्वांटम यांत्रिक प्रभाव है, और इसका वर्णन करने के लिए मौलिक समीकरण में सामग्री की चुंबकीय संवेदनशीलता शामिल है।

चुंबकीय संवेदनशीलता (χ)

   चुंबकीय संवेदनशीलता (χ) एक गुण है जो यह निर्धारित करता है कि कोई सामग्री लागू चुंबकीय क्षेत्र पर कैसे प्रतिक्रिया करती है। प्रतिचुंबकीय सामग्रियों के लिए, चुंबकीय संवेदनशीलता नकारात्मक है, यह दर्शाता है कि वे चुंबकीय क्षेत्र द्वारा विकर्षित हैं। सामग्री के अंदर चुंबकीय क्षेत्र (बी) और लागू चुंबकीय क्षेत्र (एच) के बीच संबंध इस प्रकार दिया गया है:

बी = μ₀ * (1 χ) * एच

कहाँ:

बी = सामग्री के अंदर चुंबकीय क्षेत्र (टेस्ला, टी में)

μ₀ (mu-naught) = मुक्त स्थान की पारगम्यता, एक स्थिर मान ≈ 4π × 10^-7 T m/A

एच = लागू चुंबकीय क्षेत्र (एम्पीयर प्रति मीटर में, ए/एम)

χ = सामग्री की चुंबकीय संवेदनशीलता (इकाई रहित)

प्रतिचुंबकीय पारगम्यता

   प्रतिचुंबकीय सामग्रियों में नकारात्मक चुंबकीय संवेदनशीलता (χ < 0) होती है। चूंकि अधिकांश प्रतिचुंबकीय सामग्रियों के लिए चुंबकीय संवेदनशीलता अपेक्षाकृत छोटी है, हम चुंबकीय पारगम्यता (μ) का अनुमान इस प्रकार लगा सकते हैं:

μ ≈ μ₀ * (1 χ)

चुंबकीय पारगम्यता (μ) बताती है कि कोई सामग्री चुंबकीय क्षेत्र पर कैसे प्रतिक्रिया करती है और उपरोक्त समीकरण के माध्यम से चुंबकीय संवेदनशीलता (χ) से संबंधित है।

प्रतिचुंबकीय ऊर्जा

   चुंबकीय क्षेत्र में प्रतिचुंबकीय पदार्थ की ऊर्जा को निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके भी वर्णित किया जा सकता है:

यू = - 1/2 * χ * बी^2

कहाँ:

यू = प्रतिचुंबकीय ऊर्जा (जूल, जे में)

χ = सामग्री की चुंबकीय संवेदनशीलता (इकाई रहित)

बी = सामग्री के अंदर चुंबकीय क्षेत्र (टेस्ला, टी में)

यह समीकरण दर्शाता है कि प्रतिचुंबकीय ऊर्जा चुंबकीय क्षेत्र (बी) के वर्ग के समानुपाती होती है और नकारात्मक होती है, जो दर्शाती है कि चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में सामग्री ऊर्जावान रूप से प्रतिकूल है।