Übung 7.1-1

Schnelle Fragen zu

7.1.1 Magnetische Dipole und Arten des Magnetismus

Hier sind einige schnelle Fragen zu 7.1.1: Monopole, Dipole und Kreiströme
   
Was für ein magnetisches Moment m = I · A hat ein Elektron im Wasserstoffatom, das auf der 1. Bohrschen Bahn kreist?
Hinweise:
  1. Das Bohrsche Atommodell kennt man - sonst hier nachlesen.
  2. Ansonsten: Man schreibt einfach mal Strom mal Fläche hin - für ein Elektron auf einer Kreisbahn mit Radius r und Winkelgeschwindigkeit w.
  3. Dann erinnert man sich an die Definition des Drehimpulses L = m*e · w · r 2 (m*e = Masse des Elektrons) und dass Herr Bohr ihn gequanteltet hat, d. h. L = n · , mit n = 1, 2, 3, 4, ... = Quantenzahl (oder Nummer der Kreisbahn); ist, wie bekannt, h/2p und h ist selbstredend das Planksche Wirkumsquantum.
Schon sollten wir haben: Das kleinstmögliche magnetische Moment ist: mmin = mBohr = h · e   / 4p · m*e  =  9.27 · 10–24 Am2
Was kann man zu dem magnetischen Moment eines Atoms sagen?
Woher stammt es? Was ist i.d.R. der dominierende Effekt?
Haben Atome mit ungeradzahliger Ordnungszahl (z. B. alle Alkalimetalle und Halogenid) ein magnetisches Moment oder nicht? Wie ist das wohl bei Alkali-Halogenid Molekülen oder Kristallen?
Wohin können die magnetischen Momente m vom magnetischen Atomen in Kristallen (z. B. Al, Cu, Ag, ...) grundsätzlich zeigen - im Gegensatz zu den elektrischen Dipolmomenten der H2O Basis z. B einem Wasserkristall?
Wohin zeigen sie in nicht-magnetischen, d.h. paramagnetischen Materialien? Hinweis: Wir groß ist die magnetischePolarisation, d.h Sm in diesen Materialien?
Was sind ferroelektrische Materialien und was haben sie mit Ferro = Eisen zu tun?
 
Hier sind einige schnelle Fragen zu 7.1.2: Dia-, Para-, and Ferromagnetismus
   
Zuerst zu den Begriffen
Was ist die magnetische Feldstärke H? Wie wird sie gemessen, d.h. welche Maßeinheit hat sie?
Was ist die magnetische Induktion B im Vakuum? In einem Material? Welche Materialkonstante kommt dann ins Spiel?
Wie definiert man sinnvoll und in Analogie zu den Dielektrika die magnetische Polarisation J? Wie schreibt man damit den Zusammenhang zwischen B, H und J? Wie kommt man von J zur schreibtechnisch einfacheren Magnetisierung M?
Sofern man einem linearen Zusammenhang zwischen M und H unterstellt, hat man einen neuen Materialparameter der wie heißt, und mit der oben postulieren alten Materialkonstanten wie zusammenhängt?
Jetzt zur Klassifizierung magnetischen Verhaltens
Dia- und Paramagnetismus beschreibt was?
Wie wichtig sind dia- oder paramagnetische Eigenschaften für ET&IT Produkte?
Was für Arten von Ordnung in den magnetischen Momenten sind prominent? Wie wichtig sind sie für die Technik? Welche wichtigen oder paradigmatischen Materialien zeigen die jeweilige Ordnung?
Was geschieht, wenn kT größer wird als die Energie der Wechselwirkung zwischen benachbarten magnetischen Momenten?
Was geschieht bei der Curietemperatur?
Was macht diese Materialien speziell: Nd2Fe14B or Sm2Co17?
     

Mit Frame Mit Frame as PDF

gehe zu 7.1.1 Monopole, Dipole und Kreistroeme

gehe zu 7.1.2 Dia-, Para- und Ferromagnetismus

gehe zu 7.3.2 Anwendungen ausser magnetische Speicher

© H. Föll (MaWi für ET&IT - Script)