광의 경로는 광자 (빛 입자)가 전하를 갖지 않기 때문에 자기장의 영향에 의해 영향을받지 않습니다. .
냉장고 자석을 들고 창문으로 가십시오. 햇빛이 그 달콤한 각도에 바닥에 떨어지고 웅장한 주홍색 색조로 목욕하는 날에 있는지 확인하십시오. 이제 자석을 가져다가 빛이 흐르는 창 위로 잡고 있습니다.
햇빛의 길을 관찰하십시오. 자석 때문에 어떤 식 으로든 변합니까? 당신은 그 각도의 변화를 보입니까? 아마 약간 기울어? 그렇게한다면, 집을 자석의 작품이 아니기 때문에 집을 추방해야합니다. 실제로, 자석은 약간의 빛의 경로에 영향을 미치지 않습니다. 어떤 사람들은이 시점을 주장 할 수도 있습니다. 즉, 빛은 전자기파라고 말합니다. 이 경우 자석이 그것을 끌거나 격퇴 할 수 없어야합니까? 그것이 어떻게 작동해야합니까? 사실, 아니요. 물리 법칙이 어떤 결과를 낳는다면, 그것은 자석의 작동 방식이 아닙니다.
빛의 경로는 자석의 영향을받지 않습니다 (사진 크레디트 :Igor Sinkov/Shutterstock)
자석은 어떻게 작동합니까?
자석은 기본적으로 충전 된 물체를 유치하거나 반발 할 수있는 모든 물체입니다. 자기의 힘은 물체의 원자 메이크업의 직접적인 결과입니다. 알려진 우주의 모든 물체는 전자, 양성자 및 중성자로 구성된 원자로 만들어집니다. 전자 및 양성자는 각각 음성 및 양전하를 갖는 반면, 중성자는 전기적으로 중립적으로 유지됩니다. 양성자와 중성자는 원자의 중심에 머무르고 핵을 형성하는 반면, 전자는이 핵을 묶습니다. 이 전자의 스핀은 전류를 생성 하여이 작은 사람들을 작은 자석으로 바꿉니다.
한 방향으로 전자의 스핀은 물체를 자석으로 바꿉니다
일반적으로 대부분의 물질에는 반대 방향으로 회전하는 전자 수가 동일하므로 서로를 취소하므로 대부분의 물질은 자기 특성을 나타냅니다. 그러나 철과 같은 물질에서 대부분의 전자는 같은 방향으로 회전하여 순 전하를 빌려줍니다. 이 정렬 된 전자에 의해 생성 된 힘은 자기장을 생성합니다. 자기장은 자기 물체가 자석의 매력 또는 반발력에 직면하게하는 금속 주위의 영역을 만듭니다. 이 필드는 물체의 전자가 스핀 운동을 정렬하여 물체 자기 특성을 빌려줍니다. 그러나 모든 물체가 자기장의 영향으로 같은 방식으로 행동하는 것은 아닙니다.
자기장 근처의 하전 된 입자는 그것의 영향을받습니다 (사진 크레디트 :Shutterstockstudio/Shutterstock)
자석 유형
가장 일반적인 유형의 자기는 diamagnetic이며, 여기서 물체는 항상 약한 반발을 나타냅니다. 다른 유형에는 상자성이 포함되어 있으며, 여기서 물체는 자석과 접촉 할 때만 자화되지만 자석이 제거 되 자마자 자성을 잃습니다. 세 번째 종류의 물체가 있는데,이 대상은 강자성이며 자화를 영구적으로 유지하는 특징적인 능력을 갖는 물체가 있습니다. 주기성 테이블의 3 가지 요소 만 실온에서 강자성입니다 :철 (Fe), 니켈 (NI) 및 코발트 (CO). 따라서 자석에 대해 이야기 할 때 일반적으로 강자성 물질에 대해 이야기하고 있습니다. 이것들은 강한 자기장을 생성하고 필드 범위 내에서 자기 물질의 거동에 영향을 미치는 물질입니다.
철으로 만든 전형적인 영구 자석 (사진 크레디트 :Maradon 333/Shutterstock)
자기장
그렇다면 자기장은 정확히 무엇입니까? 개념을 설명하는 두 가지 생각의 학교가 있습니다. 고전 과학 이론은 자기장이 본질적으로 다른 자기 물체를 끌어들이거나 격퇴하는 자기 물체 주변의 에너지 구름임을 시사합니다. 그러나, 양자 역학 이론을 이해하기가 더 복잡하고 어렵다는 사실에 따르면, 전자는 다른 물체가 더 가까이 오거나 멀어 지도록 신호를 보내는 감지 할 수없는 가상 입자를 방출합니다. 우리는 여전히 전자가 자신이하는 방식으로 행동하는 이유에 대한 구체적인 이론이 없지만 경험적 증거는 그것이 우리가 사는 우주의 특징 일 뿐이라는 것을 나타냅니다.
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자석의 전자는 물체가 가까워 지거나 멀어 지도록 신호를 보내는 감지 할 수없는 가상 입자를 방출합니다 (사진 신용 :Kim Christensen/Shutterstock)
이제 우리는 자석이 어떻게 작동하는지 알았으므로 이제 우리는 문제를 해결할 때입니다. 강한 자기장의 자기 영향에 의해 영향을받는 전자기파 인 빛의 경로가 아닌 이유는 무엇입니까?
왜 자석을 구부릴 수 없는가?
우리가 이해하게 된 것처럼, 자기장은 전자가 한 방향으로 회전 한 결과입니다. 이들은 차례로 인근에있는 다른 전자의 스핀에 영향을 미쳐 자화를 일으킨다. 기본적으로, 전자는 다른 전자에 영향을 미치며, 우리가 자석의 매력이나 반발로 관찰하는 것을 초래합니다. 빛의 광선의 경우, 우리와 함께 작업해야 할 것은 광자입니다. 광자는 전하가없는 입자이므로 전자의 영향에 영향을받지 않아 자석에 의해 방해받지 않습니다.
빛의 광자는 전자에 영향을 미치지 않으며 전자에 영향을받지 않습니다 (사진 신용 :Vladimir nenezic/shutterstock)
잠깐만 요, 가벼운 전자기파가 아닌가? 그렇습니다. 빛은 전자기이지만, 이는 단순히 다른 필드를 왜곡하지는 않는 전기 및 자기장을 가지고 있음을 의미합니다. 수학적으로, 한 지역에 여러 개의 전기 및 자기장이 있으면 모두 함께 추가됩니다. 예를 들어, 테이블의 사과는 같은 테이블에 오렌지를 도입하여 영향을받지 않습니다. 당신은 단순히 테이블에 두 개의 과일이 있습니다. 동일한 원리는 본질적으로 전자기장에 적용됩니다.
하지만 잠깐만… 더 많은 것이 있습니다!
delbrück scattering
위의 설명은 고전적인 물리학 이론에서 잘 작동하지만 양자 영역으로 뛰어 들면서 훨씬 이상하고 환상적인 것을 볼 수 있습니다. 양자 이론은 실제로 광자에 대한 자기장의 거의 감지 할 수없는 영향이 있음을 시사합니다. 매우 구체적인 조건에서 광자는 전자와 양전자 쌍으로 분해 될 수 있습니다. 이론을 이론화 한 사람의 이름을 따서 명명 된이 현상은 Delbrück Scattering이라고합니다. 이 전자는 기술적으로 현장의 영향을받을 수 있지만,이 현상은 경험적으로 관찰되지 않았으며 수학적 증거로만 존재합니다.
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광자는 전자 및 양전자 쌍으로 분해 될 수 있습니다 (사진 크레디트 :General-FMV/Shutstock)
따라서 자석이 약간 할 수있는 매우 구체적인 조건이있을 수 있습니다. 일상 생활과 실제 조건에서 빛에 영향을 미치는 것은 자석의 영향에 영향을받지 않습니다!
