反磁性是指一种材料在受到强磁场的作用下,产生反磁场的能力。这种效应是由于电子轨道的改变而产生的,电子轨道会产生小电流来对抗来自外部的磁场。许多非磁性材料都具有抗磁性的性质,如水、木材、植物,动物和人类。抗磁性...
反磁性是指一种材料在受到强磁场的作用下,产生反磁场的能力。这种效应是由于电子轨道的改变而产生的,电子轨道会产生小电流来对抗来自外部的磁场。许多非磁性材料都具有抗磁性的性质,如水、木材、植物,动物和人类。抗磁性比普通磁力弱数百万倍,在适当的情况下可以引起悬浮。
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科学家用烧杯盛装石墨和铋是最强的抗磁性材料。有机化合物,如石油和重金属,如金和汞,它们也很强。这类材料由于磁场中形成的涡流而被外界磁场排斥。最好的钻石是超导体,它们在转变为超导状态时抵抗磁场,正如迈斯纳效应所解释的,与这种弱磁力有关的现象之一就是反磁悬浮。当总磁场强度达到最小值时,在给定磁场中的稳定平衡会导致物体在自由空间漂浮。生物中的分子,包括水和蛋白质,它们是反磁性的,当存在反磁性时,只有重力作为阻力。小动物,如青蛙,可以用这种方式悬浮,这一点已经在小管子中得到了证明。与抗磁性材料有关的理论包括玻尔-勒文定理,它指出,如果一个系统处于稳定的温度下,它就不能依赖于磁场。抗磁性在高温下最为持久。恩萧定理解释了这种现象:一个磁场聚焦在一个方向上,不一定在另一个方向上聚焦它只适用于固定磁铁,而直径磁体可以排斥磁场并在自由空间悬浮。抗磁性最初是在17世纪末被观察到的,但这个术语最早是在19世纪中期由迈克尔·法拉第提出的,世界卫生组织发现,所有的材料在暴露于磁场中时都会表现出抗磁性。如今,强超导体利用相反的磁力。小水样可以悬浮,磁性物体在真空环境中悬浮数小时而不增加功率。这一概念也被美国国家航空航天局(NASA)预计将协助在人体骨骼和肌肉上进行微重力实验,以及开发能够抵消地球引力的磁铁。