Магнитное поле кластер: Кластер Магнитное поле — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Физика Магнитное поле

Материалы к уроку

Конспект урока

Первые сведения о магнитах были получены более двух с половиной тысяч лет назад. Еще в шестом веке древнекитайскими учеными были обнаружены минералы, которые способны притягивать к себе железо. Первенство открытия компаса так же принадлежит им. Одна из версий происхождения слова «магнит» состоит в том, что слово произошло от названия региона Магнесия в Малой Азии, где в древности были открыты залежи магнитного железняка. Нам уже известно, что вокруг магнита существует невидимое магнитное поле, которое можно обнаружить только по тому действию, которое оно оказывает. Например, по отклонению стрелки компаса.
В 1820 году датским ученым Кристианом Эрстедом было обнаружено явление порождения магнитного поля при движении тока в проводнике. С этим опытом мы знакомились в курсе физики 8 класса. Тогда же Ампером было предложена идея, что в веществах за счет движения электронов по орбитам, возникают малые кольцевые токи. В постоянных магнитах, они все одинаково направлены. Магнитные поля, создаваемые вокруг них, усиливают друг друга, создавая значительное поле внутри и вокруг магнита. Таким образом, под магнитным полем понимают – силовое поле, которое возникает вокруг движущихся заряженных частиц.

Вспомним, какими свойствами обладает магнитное поле тока:
1.   Оно порождается только движущимися зарядами, например, током.
2.   Магнитное поле невидимо, но материально. Обнаружить его можно только по тому действию, которое оно оказывает.
3.   Магнитное поле можно обнаружить по его действию на магнитную стрелку и на другие движущиеся заряженные тела (например, другой проводник с током). Наглядно представить магнитное поле можно с помощью магнитных линий. Магнитные линии – это воображаемые линии, вдоль которых расположились бы магнитные стрелки, помещенные в магнитное поле.

Проведем опыт.
Поместим прямой или полосовой, как его иногда называют, постоянный магнит под лист бумаги. Насыпаем на лист железные опилки. Распределим железные опилки на поверхности бумаги равномерно. Мы видим, что железные опилки в магнитном поле будут вести себя как намагниченная стрелка. Они располагаются вдоль линий магнитного поля. У полюсов заметно, что магнитное поле действует не только в плоскости, но и пространстве. Магнитные опилки располагаются в этой области даже перпендикулярно поверхности бумаги. Они, как бы, пытаются подняться вверх, но сила тяжести, действующая на них, не позволяет этого сделать. Аналогичным образом можно продемонстрировать магнитное поле прямого проводника с током.
Отметим особенности магнитных линий:
1.   Магнитные линии можно провести через любую точку пространства.
2.   Они замкнуты и не пересекаются. Средняя линия идет бесконечно.
3.   Магнитная линия проводится так, чтобы касательная в каждой точке линии, совпадала с осью магнитной стрелки, помещенной в эту точку.

4. За направление магнитной линии принято направление северного полюса стрелок компаса, расположенных вдоль этой линии
5. Более сильное магнитное поле отображается большей концентрацией линий.
Аналогичное расположение магнитных линий можно наблюдать у соленоида (проволочной катушки с током). А как изобразить линии магнитного поля, если они направлены перпендикулярно к нам, и как, в таком случае, указать их направление? Для этого пользуются правилом стрелы. Предположим, что линии магнитного поля направлены к нам, то мы видим наконечник стрелы, тогда на рисунке линию изобразим в виде точки. Если линии магнитного поля направлены от нас, то мы видим оперение стрелы, тогда на рисунке линию изобразим в виде креста. Различают однородное и неоднородное магнитное поле. В неоднородном поле линии искривлены, густота их меняется. Например, поле вокруг прямолинейного проводника с током. В однородном поле линии параллельны друг другу и густота их одинакова. Например, внутри центральной части полосового магнита.

Остались вопросы по теме? Наши репетиторы готовы помочь!

Подготовим к ЕГЭ, ОГЭ и другим экзаменам
Найдём слабые места по предмету и разберём ошибки
Повысим успеваемость по школьным предметам
Поможем подготовиться к поступлению в любой ВУЗ

Выбрать репетитора

2.7 Магнитные кластеры

Электрон в атоме можно рассматривать как точечный заряд, вращающийся вокруг ядра, хотя, строго говоря, это утверждение не верно и может привести к ошибочным предсказаниям некоторых свойств. Электрон при таком движении обладает угловым, или вращательным, моментом и создает магнитное поле (за исключением s — состояний). Картина магнитного поля при таком движении сходна с полем стержневого магнита. Говорят, что электрон обладает орбитальным магнитным моментом. Существует и другой вклад в магнитный момент, возникающий вследствие того, что электрон имеет спин. В классическом рассмотрении электрон можно представить себе как сферический заряд, вращающийся вокруг некоей оси.

Таким образом, для получения полного магнитного момента электрона следует сложить спиновый и орбитальный магнитный моменты. Полный магнитный момент атома получается векторным суммированием моментов всех его электронов и ядра. В первом приближении ядерным магнитным моментом можно пренебречь ввиду его малости. На энергетических уровнях, занятых четным количеством электронов, магнитные моменты последних попарно противоположны. Так что полный момент атома равен нулю. Таким образом, большинство атомов в твердых телах не имеют магнитного момента, однако существуют ионы переходных элементов, таких как железо, марганец и кобальт, у которых внутренние <1 орбитали заполнены лишь частично, а, следовательно, эти ионы обладают ненулевым магнитным моментом. Кристаллы из таких атомов могут быть ферромагнитными, если магнитные моменты всех атомов направлены одинаково. В этом параграфе будут обсуждаться магнитные свойства нанокластеров из атомов металлов, имеющих магнитный момент. В кластере магнитный момент каждого атома взаимодействует с моментами других атомов, что может выстроить все моменты в одном направлении по отношению к какой-либо оси симметрии кластера.

Такой кластер обладает суммарным ненулевым магнитным моментом; говорят, что он намагничен.

Рисунок 16 – Иллюстрация измерения магнитного момента наночастицы в опыте Штерна-Герлаха. Пучок металлических кластеров из источника направляется между полюсами постоянных магнитов, форма которых выбрана так, чтобы получить постоянный градиент магнитного поля, в котором на магнитный дипольный момент частицы действует сила, отклоняющая пучок. По этому отклонению, измеряемому на фотопластинке или флюоресцентном экране, можно определить магнитный момент частиц.

Магнитный момент таких кластеров можно измерить в опыте Штерна-Герлаха, проиллюстрированном на рис. 16. Кластерные частицы направляют в область неоднородного магнитного поля, разделяющего частицы в соответствии с проекцией их магнитного момента. Используя известные величины напряженности и градиента поля по результатам такого разделения можно определить магнитный момент частиц.

Однако, измеренный магнитный момент магнитных частиц обычно оказывается меньше, чем ожидается при полностью сонаправленном положении элементарных моментов в кластере. Атомы в кластере колеблются, причем энергия колебаний увеличивается с ростом температуры. Эти колебания вызывают некоторое разупорядочивание магнитных моментов отдельных атомов кластера, так что его полный магнитный момент становится меньше, чем он был бы в случае строго параллельного положения всех атомов. Магнитный момент отдельного кластера взаимодействует с приложенным постоянным полем таким образом, что его расположение по полю становится более вероятным, чем против ПОЛЯ. Полный магнитный момент понижается при повышении температуры, точнее он обратно пропорционален температуре. Этот эффект называют суперпарамагнетизмом. Когда энергия взаимодействия магнитного момента кластера с приложенным магнитным полем больше энергии колебаний, усреднения из-за осцилляций не происходит, зато происходит усреднение из-за вращения кластера как целого.

Такая ситуация называется магнетизмом вмороженных моментов.

Одно из наиболее интересных наблюдавшихся свойств наночастиц — это наличие полного магнитного момента у кластера, состоящего из немагнитных атомов. Например, кластеры рения демонстрируют отчетливое увеличение магнитного момента, если в них меньше 20 атомов.

Рисунок 17 – Зависимость магнитного момента атомов в наночастицах рения от количества атомов в них.

На рис. 17 показана зависимость магнитного момента от размера рениевого кластера. Магнитный момент велик при n меньше 15.

Турбулентные магнитные поля в сливающемся скоплении галактик MACS J0717.5+3745

A&A 657, A2 (2022)

K. Rajpurohit ¹ ^,2 ^{,3 0 9 0 9 0 0 0 0 , M.0 9 Hoeft Wittor}

4 ^{, 1}, R.J. Van Weeren ⁵, F. Vazza ¹ ^{, 2} ^{, 4}, L.

Rudnick ⁶, S. Rajpurohit ⁷, W. R. Forman ⁸6, S. Rajpurohit ⁷, W. R. Forman ⁸, S. Rajpurohit ⁷, W. R. Forman ⁸, S. Rajpurohit ⁷, W. R. Forman ⁸, S. Rajpurohit ⁷, W. R. Forman ⁸, S. Rajpurohit ⁷ , CJ Riseley ¹ ^,2 ^,9 , M. Brienza ¹ ^{, 2}, A. Bonafede ¹ ^{, 2} ^{, 4}, A. S. Rajpurohit ¹⁰, P. Domínguez-Fernández ¹¹, J. Eilek ¹² ^{, 13}, E . Bonnassieux ¹ ^{, 2}, M. Brüggen ⁴, F. Loi ¹⁴, H. J. A. Röttgering ⁵, A. Drabent ³, N. locatelli ^{1 ^{^{, 2}, A. Боттеон ⁵, Г. Брунетти ² и Т. Э. Кларк ¹⁵
¹ Dipartimento di Fisica e Astronomia, Universitá di Bologna, Via P. Gobetti 93/2, 40129 Болонья, Италия
электронная почта: [email protected]
² INAF-Istituto di Radio Astronomia, Via Gobetti 101, 40129 Болонья, Италия
³ Thüringer Landessternwarte (TLS), Sternwarte 5, 07778 Таутенбург, Германия
⁴ Hamburger Sternwarte, Гамбургский университет, Gojenbergsweg 112, 21029 Гамбург, Германия
⁵ Лейденская обсерватория, Лейденский университет, а/я 9513 2300 RA Лейден, Нидерланды
⁶ Миннесотский институт астрофизики Миннесотского университета, 116 Church St. SE, Minneapolis, MN 55455, USA
⁷ Molecular Foundry, Национальная лаборатория Лоуренса Беркли, Беркли, Калифорния 94720, США
⁸ Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики, 60 Garden Street, Cambridge, MA 02138, США
⁹ CSIRO Astronomy and Space Science, PO Box 1130 Bentley, WA 6102, Австралия
¹⁰ Отдел астрономии и астрофизики, Лаборатория физических исследований, Ахмедабад 380009, Индия
¹¹ Кафедра физики, Школа естественных наук UNIST, Ульсан 44919, Корея
¹² INAF-Osservatorio Astronomico di Cagliari, Via della Scienza 5, 09047 Селаргиус, Калифорния, Италия
¹³ Департамент физики, Технологический институт Нью-Мексико, Сокорро, Нью-Мексико, 87801, США
¹⁴ Национальная радиоастрономическая обсерватория, Сокорро, NM 87801, США
¹⁵ Лаборатория военно-морских исследований США, 4555 Overlook Avenue SW, Вашингтон, округ Колумбия 20375, США
Получено:
30
Сентябрь
2021
Принято:
27
Октябрь
2021
Abstract
Мы представляем широкополосные (1 − 6,5 ГГц) поляриметрические наблюдения, полученные с помощью Karl G. Jansky Very Large Array, сливающегося скопления галактик MACS J0717.5+3745, в котором находится одно из самых сложных известных радиореликтовые и гало системы. Мы использовали как синтез меры вращения, так и QU — подходит для нахождения приемлемого соответствия результатов, полученных этими методами, особенно когда распределение Фарадея простое, а деполяризация незначительная. Реликт сильно поляризован по всей своей длине (850 кпк), достигая в некоторых районах дробной поляризации > 30%. Мы также наблюдаем сильную деполяризацию в зависимости от длины волны для некоторых областей реликта. Северная часть реликта показывает сложное распределение Фарадея, предполагая, что эта область расположена внутри или позади внутрикластерной среды (ICM). И наоборот, южная часть реликвии показывает меру вращения, очень близкую к галактическому переднему плану, с довольно низкой фарадеевской дисперсией, что указывает на очень небольшое количество магнитоионного материала, пересекающего луч зрения. Основываясь на анализе поляризации с пространственным разрешением, мы обнаружили, что разброс фарадеевских глубин коррелирует с деполяризацией, что указывает на то, что запутанное магнитное поле в ICM вызывает деполяризацию. Мы заключаем, что магнитное поле ICM может быть сильно турбулентным. В положении известной галактики с узким хвостом (NAT) мы находим признаки двух компонентов, четко разделенных в фарадеевском пространстве. Компонент с высокой фарадеевской дисперсией, по-видимому, связан с NAT, предполагая, что NAT встроен в ICM, в то время как южная часть реликвии находится перед ним. Если это правда, это означает, что реликт и эта радиогалактика не обязательно физически связаны, и, таким образом, реликвия может фактически не питаться от ударного повторного ускорения ископаемых электронов от NAT. Ориентация магнитного поля соответствует реликтовой структуре, что указывает на хорошо упорядоченное магнитное поле. Мы также обнаружили поляризованное излучение в области гало; однако отсутствие значительного фарадеевского вращения и низкое значение фарадеевской дисперсии позволяют предположить, что поляризованное излучение, которое ранее считалось частью гало, на самом деле происходит от ударной волны (ударных волн).
Ключевые слова: галактики: скопления: общие / механизмы излучения: нетепловые / поляризация / ускорение частиц / магнитные поля / крупномасштабная структура Вселенной
^⋆
через анонимный ftp на cdsarc.u-strasbg.fr (130.79.128.5) или через http://cdsarc.u-strasbg.fr/viz-bin/cat/J/A+A/657/A2
внутрикластерное магнитное поле в скоплении двойной реликтовой галактики Abell 2345 | Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества
Журнальная статья
Получить доступ
К. Стюарди,
Си Стюарди
Ищите другие работы этого автора на:
Оксфордский академический
Google Scholar
ОБЪЯВЛЕНИЯ
А Бонафеде,
Бонафеде
Ищите другие работы этого автора на:
Оксфордский академический
Google Scholar
ОБЪЯВЛЕНИЯ
Л Ловисари,
Л Ловисари
Ищите другие работы этого автора на:
Оксфордский академический
Google Scholar
ОБЪЯВЛЕНИЯ
П. Домингес-Фернандес,
П. Домингес-Фернандес
Ищите другие работы этого автора на:
Оксфордский академический
Google Scholar
ОБЪЯВЛЕНИЯ
Ф Вазза,
Ф Вазза
Ищите другие работы этого автора на:
Оксфордский академический
Google Scholar
ОБЪЯВЛЕНИЯ
М Брюгген,
М Брюгген
Ищите другие работы этого автора на:
Оксфордский академический
Google Scholar
ОБЪЯВЛЕНИЯ
Р. Дж. ван Верен,
Р. Дж. ван Верен
Ищите другие работы этого автора на:
Оксфордский академический
Google Scholar
ОБЪЯВЛЕНИЯ
Ф де Гасперен
Ф. де Гасперен
Ищите другие работы этого автора на:
Оксфордский академический
Google Scholar
ОБЪЯВЛЕНИЯ
Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества , том 502, выпуск 2, апрель 2021 г., страницы 2518–2535, https://doi.org/10.1093/mnras/stab218
Опубликовано:
18 января 2020 г.
История статьи
Получено:
28 ноября 2020 г.
Получена редакция:
19 января 2021 г.
Принято:
21 января 2021 г.0003
Содержание статьи
Рисунки и таблицы
видео
Аудио
Дополнительные данные
Цитировать
Cite
C Stuardi, A Bonafede, L Lovisari, P Domínguez-Fernández, F Vazza, M Brüggen, R J van Weeren, F de Gasperin, Внутрикластерное магнитное поле в скоплении двойной реликтовой галактики Abell 2345, Monthly Notices of Королевское астрономическое общество , том 502, выпуск 2, апрель 2021 г. , страницы 2518–2535, https://doi.org/10.1093/mnras/stab218
Выберите формат
Выберите format.ris (Mendeley, Papers, Zotero).enw (EndNote).bibtex (BibTex).txt (Medlars, RefWorks)
Закрыть
Разрешения
Электронная почта
Твиттер
Фейсбук
Еще
Фильтр поиска панели навигации
Ежемесячные уведомления Королевского астрономического обществаЭтот выпускЖурналы РАНАстрономия и астрофизикаКнигиЖурналыOxford Academic
Термин поиска мобильного микросайта
Закрыть
Фильтр поиска панели навигации
Ежемесячные уведомления Королевского астрономического обществаЭтот выпускЖурналы РАНАстрономия и астрофизикаКнигиЖурналыOxford Academic
Термин поиска на микросайте
Advanced Search
АННОТАЦИЯ
Магнитные поля присутствуют в скоплениях галактик повсеместно, однако их радиальный профиль, спектр мощности и связь со свойствами родительского скопления изучены плохо. Сливающиеся скопления галактик, несущие диффузное поляризованное излучение в виде радиореликвий, дают уникальную возможность изучать магнитные поля в этих сложных системах. В этой статье мы исследуем магнитное поле внутри скопления в Abell 2345. В этом скоплении находятся две радиореликвии, которые мы обнаружили в поляризации с помощью наблюдений Jansky Very Large Array на частоте 1–2 ГГц. рентген 9Изображения 0249 XMM–Newton показывают очень нарушенную морфологию. Мы получили меру вращения (RM) пяти поляризованных источников в пределах ∼1 Мпк от центра скопления, используя синтез RM. И средний радиальный профиль РМ, и радиальный профиль дисперсии РМ свидетельствуют о наличии внутрикластерных магнитных полей. Используя профиль тепловой электронной плотности, полученный из рентгеновского анализа, и моделируя трехмерное магнитное поле с флуктуациями, которые следуют спектру мощности, полученному из магнито-гидродинамического космологического моделирования, мы строим макеты RM-изображений скопления. Мы наложили ограничения на профиль магнитного поля в восточном секторе радиореликтов путем сравнения смоделированных и наблюдаемых изображений RM. Мы находим, что в рамках нашей модели данные требуют масштабирования магнитного поля с тепловой плотностью электронов как B ( r ) ∝ n _e ( r ). Наилучшая модель имеет центральное магнитное поле (в радиусе 200 кпк) 2,8|$\pm 0,1 \\mu$|Гс. Среднее значение магнитного поля в месте расположения восточной реликвии составляет |$\sim 0,3 \ \mu$|Гс, что в 2,7 раза ниже оценки равнораспределения.
магнитные поля, механизмы излучения: нетепловые, галактики: скопления: отдельные: Abell 2345
© 2021 Автор(ы) Опубликовано Oxford University Press от имени Королевского астрономического общества
Раздел выдачи:
Артикул
В настоящее время у вас нет доступа к этой статье.
Скачать все слайды
Войти
Получить помощь с доступом
Получить помощь с доступом
Доступ для учреждений
Доступ к контенту в Oxford Academic часто предоставляется посредством институциональных подписок и покупок. Если вы являетесь членом учреждения с активной учетной записью, вы можете получить доступ к контенту одним из следующих способов:
Доступ на основе IP
Как правило, доступ предоставляется через институциональную сеть к диапазону IP-адресов. Эта аутентификация происходит автоматически, и невозможно выйти из учетной записи с IP-аутентификацией.
Войдите через свое учреждение
Выберите этот вариант, чтобы получить удаленный доступ за пределами вашего учреждения. Технология Shibboleth/Open Athens используется для обеспечения единого входа между веб-сайтом вашего учебного заведения и Oxford Academic.
Нажмите Войти через свое учреждение.
Выберите свое учреждение из предоставленного списка, после чего вы перейдете на веб-сайт вашего учреждения для входа.
Находясь на сайте учреждения, используйте учетные данные, предоставленные вашим учреждением. Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.
Если вашего учреждения нет в списке или вы не можете войти на веб-сайт своего учреждения, обратитесь к своему библиотекарю или администратору.
Войти с помощью читательского билета
Введите номер своего читательского билета, чтобы войти в систему. Если вы не можете войти в систему, обратитесь к своему библиотекарю.
Члены общества
Доступ члена общества к журналу достигается одним из следующих способов:
Войти через сайт сообщества
Многие общества предлагают единый вход между веб-сайтом общества и Oxford Academic. Если вы видите «Войти через сайт сообщества» на панели входа в журнале:
Щелкните Войти через сайт сообщества.
При посещении сайта общества используйте учетные данные, предоставленные этим обществом. Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.
Если у вас нет учетной записи сообщества или вы забыли свое имя пользователя или пароль, обратитесь в свое общество.
Вход через личный кабинет
Некоторые общества используют личные аккаунты Oxford Academic для предоставления доступа своим членам. См. ниже.
Личный кабинет
Личную учетную запись можно использовать для получения оповещений по электронной почте, сохранения результатов поиска, покупки контента и активации подписок.
Некоторые общества используют личные аккаунты Oxford Academic для предоставления доступа своим членам.
Просмотр учетных записей, вошедших в систему
Щелкните значок учетной записи в правом верхнем углу, чтобы:
Просмотр вашей личной учетной записи и доступ к функциям управления учетной записью.
Просмотр институциональных учетных записей, предоставляющих доступ.
Выполнен вход, но нет доступа к содержимому
Oxford Academic предлагает широкий ассортимент продукции. Подписка учреждения может не распространяться на контент, к которому вы пытаетесь получить доступ. Если вы считаете, что у вас должен быть доступ к этому контенту, обратитесь к своему библиотекарю.
Ведение счетов организаций
Для библиотекарей и администраторов ваша личная учетная запись также предоставляет доступ к управлению институциональной учетной записью. Здесь вы найдете параметры для просмотра и активации подписок, управления институциональными настройками и параметрами доступа, доступа к статистике использования и т. д.
Покупка
Стоимость подписки и заказ этого журнала
Варианты покупки книг и журналов в Oxford Academic
Кратковременный доступ
Чтобы приобрести краткосрочный доступ, пожалуйста, войдите в свой личный аккаунт выше.
У вас еще нет личного кабинета? регистр
Внутрископление магнитного поля в скоплении двойной реликтовой галактики Abell 2345 — 24-часовой доступ
ЕВРО €15,00
13 фунтов стерлингов
16 долларов США.
Реклама
Цитаты
Альтметрика
Дополнительная информация о метриках
Оповещения по электронной почте
Оповещение об активности статьи
Предварительные уведомления о статьях
Оповещение о новой проблеме
Оповещение о текущей проблеме
Получайте эксклюзивные предложения и обновления от Oxford Academic
Система астрофизических данных
Резюме объявлений
Ссылки на статьи по телефону
Последний
Самые читаемые
Самые цитируемые
Обзор далеких солнечных близнецов (SDST) – III.}}