Эффект Моисея
В физике эффект Мозеса — явление деформации поверхности диамагнитной жидкости магнитным полем . [ 1 ] [ 2 ] Эффект был назван в честь библейского персонажа Моисея , вдохновленного мифологическим пересечением Красного моря в Ветхом Завете . [ 2 ]
Быстрый прогресс в разработке неодимовых магнитов , создающих магнитные поля силой до ок. 1 T позволяет проводить простые и недорогие эксперименты, связанные с эффектом Мозеса и его визуализацией. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] Приложение магнитных полей порядка 0,5-1 Тл приводит к образованию приповерхностной «ямы» глубиной в десятки микрометров. Напротив, поверхность парамагнитной жидкости поднимается магнитным полем. Этот эффект называется обратным эффектом Моисея. [ 1 ] Обычно подспудно предполагают, что форма ямы возникает в результате взаимодействия магнитной силы и гравитации , а форма приповерхностной ямы определяется следующим уравнением:
где χ и ρ — магнитная восприимчивость и плотность жидкости соответственно, B — магнитное поле, g — ускорение свободного падения и µ 0 — магнитная диэлектрическая проницаемость вакуума. [ 6 ] Действительно, форма приповерхностной ямы зависит и от поверхностного натяжения жидкости. Эффект Мозеса позволяет улавливать плавающие диамагнитные частицы и формировать микроструктуры . [ 7 ] [ 8 ] Приложение магнитного поля ( B диамагнитная жидкость/пар ≅ 0,5 Тл) на границе раздела позволяет приводить в движение плавающие диамагнитные тела и мыльные пузыри. [ 9 ] [ 10 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Китазава, Коичи; Икезоэ, Ясухиро; Уэтаке, Хиромичи; Хирота, Нориюки (январь 2001 г.). «Воздействие магнитного поля на воду, воздух и порошки». Физика Б: Конденсированное вещество . 294–295: 709–714. Бибкод : 2001PhyB..294..709K . дои : 10.1016/S0921-4526(00) 00749-3
- ^ Перейти обратно: а б Хирота, Нориюки; Сугавара, Хирохару; Ивасака, Масакадзу; Ёкои, Какудате, Ёзо; Фудзивара, Сюдзо (1995-08-01) . водных растворов в сильном магнитном поле» . Японский журнал прикладной физики . 34 (Часть 2, № 8A): L991–L993 Бибкод : 1995JaJAP..34L.991H / doi : 10.1143 JJAP.34.L991 S2CID 250847546 .
- ^ Лауманн, Дэниел (сентябрь 2018 г.). «Даже жидкости магнитны: наблюдение эффекта Моисея и обратного эффекта Моисея» . Учитель физики . 56 (6): 352–354. Бибкод : 2018PhTea..56..352L . дои : 10.1119/1.5051143 . ISSN 0031-921X .
- ^ Чен, Цзыцзюнь; Дальберг, Э. Дэн (март 2011 г.). «Деформация воды магнитным полем». Учитель физики . 49 (3): 144–146. Бибкод : 2011PhTea..49..144C . дои : 10.1119/1.3555497 . ISSN 0031-921X .
- ^ Донг, Цзюнь; Мяо, Рунцай; Ци, Цзянься (15 декабря 2006 г.). «Визуализация искривленной поверхности жидкости оптическим методом». Журнал прикладной физики . 100 (12): 124914–124914–5. Бибкод : 2006JAP...100l4914D . дои : 10.1063/1.2401315 . ISSN 0021-8979 .
- ^ Landau, L. D. (1984). Electrodynamics of continuous media . Lifshit︠s︡, E. M. (Evgeniĭ Mikhaĭlovich), Pitaevskiĭ, L. P. (Lev Petrovich), Лифшиц, Е. М. (Евгений Михайлович), Питаевский, Л. П. (Лев Петрович) (2nd ed., rev. and enl. ed.). Oxford [Oxfordshire]: Pergamon. ISBN 9781483293752 . OCLC 625008916 .
- ^ Кимура, Цунехиса; Ямато, Масафуми; Нара, Акихиро (февраль 2004 г.). «Захват частиц и волнистость поверхности жидкости с помощью микроскопически модулированного магнитного поля». Ленгмюр . 20 (3): 572–574. дои : 10.1021/la035768m . ISSN 0743-7463 . ПМИД 15773077 .
- ^ Уэмура, Т.; Кимура, Т.; Сугитани, М.; Кумакура, М. (19 июня 2006 г.). «Формирование контактных отверстий на выступах полупроводникового чипа за счет эффекта микро-Мозеса». Продвинутые материалы . 18 (12): 1549–1551. Бибкод : 2006АдМ....18.1549У . дои : 10.1002/adma.200600085 . ISSN 0935-9648 . S2CID 137545091 .
- ^ Френкель, Марк; Данчук Виктор; Мултанен, Виктор; Легченкова Ирина; Бормашенко, Елена; Гендельман Олег; Бормашенко, Эдуард (05.06.2018). «На пути к пониманию магнитного смещения плавающих диамагнитных тел, I: Экспериментальные результаты». Ленгмюр . 34 (22): 6388–6395. doi : 10.1021/acs.langmuir.8b00424 . ISSN 0743-7463 . ПМИД 29727191 .
- ^ Легченкова Ирина; Чаниель, Гилад; Френкель, Марк; Бормашенко, Елена; Шовал, Шрага; Бормашенко, Эдуард (сентябрь 2018 г.). «Магнитная деформация границы раздела жидкость/пар приводит к образованию мыльных пузырей» . Поверхностные инновации . 6 (4–5): 231–236. дои : 10.1680/jsuin.18.00022 . ISSN 2050-6252 .