آهنرباها چطور کار می‌کنند؟

شاید بدانید که آهن‌رباها برخی فلزات خاص را جذب می‌کنند و دارای قطب‌های شمال و جنوب هستند. قطب‌های مخالف یکدیگر را جذب می‌کنند، در حالی که قطب‌های مشابه یکدیگر را دفع می‌کنند. میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی با هم مرتبط هستند و مغناطیس، به همراه جاذبه و نیروهای هسته‌ای قوی و ضعیف، یکی از چهار نیروی بنیادی در جهان است.
اما هیچ‌کدام از این حقایق به سوال اصلی پاسخ نمی‌دهند: دقیقاً چه چیزی باعث می‌شود یک آهن‌ربا به فلزات خاصی بچسبد؟ یا چرا آهن‌ربا به برخی فلزات نمی‌چسبد؟ چرا بسته به موقعیت، آهن‌رباها یکدیگر را جذب یا دفع می‌کنند؟ و چه چیزی باعث می‌شود که آهن‌رباهای نئودیمیوم (neodymium magnets) نسبت به آهن‌رباهای سرامیکی که در دوران کودکی با آن‌ها بازی می‌کردیم، خیلی قوی‌تر باشند؟
برای فهمیدن پاسخ این سوالات، بد نیست که یک تعریف پایه‌ای از آهن‌ربا داشته باشیم. آهن‌رباها اجسامی هستند که میدان‌های مغناطیسی تولید می‌کنند و فلزاتی مانند آهن، نیکل و کبالت را جذب می‌کنند. خطوط نیروی میدان مغناطیسی از قطب شمال آهن‌ربا خارج شده و وارد قطب جنوب آن می‌شوند. آهن‌رباهای دائمی یا سخت همیشه میدان مغناطیسی خود را تولید می‌کنند. آهن‌رباهای موقت یا نرم در حضور میدان مغناطیسی دیگر، میدان‌های مغناطیسی تولید می‌کنند و برای مدت کوتاهی بعد از خروج از میدان نیز این خاصیت را دارند. آهنرباهای الکتریکی تنها زمانی میدان مغناطیسی تولید می‌کنند که جریان برق از سیم‌پیچ‌های آن‌ها عبور کند.

تصویر نجومی روز ناسا: آی‌سی 348 و بارنارد 3

توضیح: یک منطقه سحابی‌دار بزرگ در نزدیکی ستاره درخشان اُمیکرون برساووش یا اتیک (omicron Persei) این گشت و گذار در تضادهای کیهانی را ارائه می‌دهد.
این مجموعه رنگارنگ غبار، گاز و ستارگان که در این قاب تلسکوپی ثبت شده‌اند، در حدود 3 درجه در آسمان در امتداد لبه ابر مولکولی برساووش (Perseus molecular cloud) در فاصله 1000 سال نوری از ما قرار دارند.
خود اُمیکرون برساووش که توسط یک هاله مایل به آبی از نور غبار منعکس‌شده از ستاره احاطه شده است، درست در سمت چپ مرکز تصویر قرار دارد. بلافاصله در زیر آن، خوشه ستاره‌ای جوان و جذاب IC 348 قرار دارد که اخیراً توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب کاوش شده است. بارنارد 3، ابر غبار بین ستاره‌ای تاریک و مبهم، در سمت راست بالا در شبحی در مقابل درخشش متمایل به قرمز گاز هیدروژن قرار دارد. البته این غبار کیهانی همچنین تمایل دارد ستارگان تازه تشکیل‌شده و اجرام ستاره‌های جوان یا پیش‌ستاره‌ها را از دیدرس تلسکوپ‌های نوری کنجکاو پنهان کند.
در فاصله تخمینی ابر مولکولی برساووش، این میدان دید حدود 50 سال نوری گسترش دارد.
منبع: ناسا

این مطلب توسط خانه علم، مرکز اختصاصی ترویج علم دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان برای شما آماده شده است.

دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان را بیشتر بشناسیم

دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان (IASBS) که در سال 1371 توسط دکتر یوسف ثبوتی، چهره ماندگار فیزیک ایران، و دکتر محمدرضا خواجه‌پور بنیان‌گذاری شد، یکی از برجسته‌ترین مراکز آموزش عالی کشور در حوزه علوم پایه محسوب می‌شود. این دانشگاه با تمرکز ویژه بر تحصیلات تکمیلی، فضایی پویا برای پژوهش و آموزش در سطح بین‌المللی فراهم کرده است. هدف اصلی IASBS، دستیابی به مرجعیت علمی، انجام پژوهش‌های کاربردی، و تربیت دانشجویانی با دانش عمیق و مهارت‌های نوآورانه است. همکاری‌های گسترده با مراکز علمی داخلی و خارجی، مشارکت فعال در پروژه‌های تحقیقاتی بین‌المللی و انتشار مقالات در مجلات معتبر، از دستاوردهای ارزشمند این دانشگاه به شمار می‌آیند که آن را در ردیف برترین دانشگاه‌های کشور قرار می‌دهد.

این دانشگاه با برخورداری از دانشکده‌های فیزیک، شیمی، ریاضی، علوم زیستی، علوم زمین، و علوم کامپیوتر و فناوری اطلاعات، مجموعه‌ای از رشته‌های تخصصی را ارائه می‌دهد. پژوهشکده‌هایی مانند پژوهشکده تغییر اقلیم و گرمایش زمین و پژوهشکده فناوری‌های نوین، بسترهای مناسبی برای تحقیق و نوآوری فراهم کرده‌اند. نسبت استاد به دانشجو 1 به 9 و حضور تمام‌وقت اساتید و دانشجویان در محیط علمی، تجربه آموزشی منحصربه‌فردی را رقم زده است. فضای باز و بدون دیوار، فعالیت 24 ساعته، و جو صمیمی میان اعضای دانشگاه، دانشگاه تحصیلات تکمیلی را به محیطی الهام‌بخش برای تحصیل و پژوهش تبدیل کرده است. این دانشگاه با کسب رتبه‌های برتر در رتبه‌بندی‌های ملی و بین‌المللی، جایگاه خود را به عنوان یکی از برترین مراکز علمی کشور تثبیت کرده است.

برخی از شاخصه‌های دانشگاه تحصیلات تکمیلی