На какие объекты действует магнитное поле: На какие физические объекты действует магнитное поле? — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Подробно про магнитные и немагнитные металлы

Магнитные и немагнитные металлы играют важную роль в технике. Магнетизм является основой для многих применений. В то же время, это свойство может быть нежелательным в определенных обстоятельствах. Поэтому важно знать, какие металлы являются магнитными, а какие — нет.

Что такое магнетизм?

Говоря простым языком, магнетизм — это сила, которая может притягивать или отталкивать магнитные объекты. Магнитные поля, пронизывающие различные среды, являются посредниками этой силы.

По умолчанию магнетизм является свойством некоторых материалов. Однако некоторые материалы могут быть намагничены или размагничены в зависимости от требований.

Магнетизм в металлах создается неравномерным распределением электронов в атомах некоторых металлических элементов. Неравномерное вращение и движение, вызванное этим неравномерным распределением электронов, перемещает заряд внутри атома вперед и назад, создавая магнитные диполи.

Электрический ток способен создавать магнитные поля и наоборот. Когда электрический ток проходит через провод, он создает вокруг него круговое магнитное поле. Точно так же, если поднести магнитное поле к хорошему проводнику электричества, в проводнике начинают течь электрические токи.

Эта удивительная взаимосвязь между электричеством и магнетизмом привела к созданию множества гениальных устройств.

Типы магнитов:

Существуют различные классификации магнитов. Один из способов отличить магнитные металлы друг от друга — это то, как долго действуют их свойства. Исходя из этого, мы можем классифицировать магниты следующим образом:

Постоянные;
Временные;
Электромагниты.

Давайте рассмотрим каждый из них более подробно.

Постоянные магниты

Постоянные магниты создают магнитное поле благодаря своей внутренней структуре. Они не так легко теряют свой магнетизм. Постоянные магниты изготавливаются из ферромагнитных материалов, которые не перестают создавать свое магнитное поле независимо от внешнего воздействия.

Таким образом, они устойчивы к размагничивающим силам.

Чтобы понять, что такое постоянные магниты, мы должны рассмотреть внутреннюю структуру магнитных материалов. Материал проявляет магнитные свойства, когда его домены выровнены в одном направлении. Домены — это мельчайшие магнитные поля, которые присутствуют в кристаллической структуре материала.

В ферромагнитных материалах домены идеально выровнены. Существуют различные способы их выравнивания, но самым надежным методом является нагрев магнита до определенной температуры. Эта температура различна для разных материалов и приводит к постоянному выравниванию доменов в одном направлении.

Именно благодаря аналогичным условиям, существующим в земном ядре, оно ведет себя как постоянный магнит.

Временные магниты

Временные магниты, как следует из названия, сохраняют свои магнитные свойства только при определенных условиях. Мягкие материалы с низкими магнитными свойствами, такие как отожженное железо и сталь, являются примерами временных магнитов. Они становятся магнитными в присутствии сильного магнитного поля.

Вы наверняка видели, как скрепки прикрепляются друг к другу, когда рядом находится постоянный магнит. Каждая скрепка становится временным магнитом, притягивающим другие скрепки в присутствии магнитного поля. Как только постоянный магнит убирают, скрепки теряют свои магнитные свойства.

Электромагниты

Электромагниты — это магниты, которые создают магнитное поле, когда через них проходит электрический ток. Они имеют различные сферы применения. Например, в двигателях, генераторах, реле, наушниках и т.д. используются электромагниты.

В электромагнитах катушка проволоки наматывается вокруг ферромагнитного сердечника. Подключение провода к источнику электричества создает сильное магнитное поле. Ферромагнитный материал еще больше усиливает его. Электромагниты могут быть очень сильными в зависимости от силы электрического тока.

Они также позволяют включать и выключать магнитное поле нажатием кнопки.

Возьмем пример магнитного крана, используемого для сбора металлолома на свалке. С помощью электромагнита мы можем поднимать металлолом, пропуская через него электрический ток. Чтобы бросить металлолом, все, что нам нужно сделать, это отключить электричество, подаваемое на магнит.

Другим интересным примером использования электромагнитов является поезд на магнитной подушке. Поезд на магнитной подушке буквально отталкивается от рельсов и левитирует. Это возможно только тогда, когда электрический ток проходит через электромагниты на корпусе поезда. Это значительно снижает сопротивление, с которым сталкивается поезд во время движения. Благодаря этому такие поезда имеют очень высокую скорость.

Какие металлы являются магнитными?

Существуют различные способы, с помощью которых металл может взаимодействовать с магнитом. Это зависит от внутренней структуры материалов. Металлы можно классифицировать как:

Ферромагнитные;
Парамагнитный;
Диамагнитные;

В то время как магниты сильно притягивают ферромагнитные металлы, они лишь слабо притягивают парамагнитные.

Диамагнитные материалы, с другой стороны, демонстрируют слабое отталкивание, когда находятся рядом с магнитом. По-настоящему магнитными считаются только ферромагнитные металлы.

Список магнитных металлов:

Давайте рассмотрим некоторые из наиболее известных магнитных металлов. Некоторые из них магнитятся всегда. Другие, например, нержавеющая сталь, обладают магнитными свойствами только при определенном химическом составе.

Железо

Железо — чрезвычайно известный ферромагнитный металл. Фактически, это самый сильный ферромагнитный металл. Оно является составной частью земного ядра и придает магнитные свойства нашей планете. Именно поэтому Земля сама по себе действует как постоянный магнит.

Различные кристаллические структуры обуславливают различные свойства железа.

Никель

Никель — еще один популярный магнитный металл с ферромагнитными свойствами. Как и железо, его соединения присутствуют в земном ядре. Исторически никель использовался для изготовления монет.

Сегодня никель находит применение в батареях, покрытиях, кухонных инструментах, телефонах, зданиях, транспорте и ювелирных изделиях. Значительная часть никеля используется для производства ферроникеля для нержавеющей стали.

Благодаря своим магнитным свойствам никель также входит в состав магнитов AlNiCo (изготовленных из алюминия, никеля и кобальта). Эти магниты сильнее, чем магниты из редкоземельных металлов, но слабее, чем магниты на основе железа.

Кобальт

Кобальт — важный ферромагнитный металл. Более 100 лет превосходные магнитные свойства кобальта способствовали развитию различных областей его применения.

Кобальт можно использовать как для производства мягких, так и твердых магнитов. Мягкие магниты, в которых используется кобальт, имеют преимущества перед другими мягкими магнитами. А именно, у них высокая точка насыщения, температура Кюри в диапазоне 950…990° Цельсия. Таким образом, их можно использовать в высокотемпературных cистемах.

Кобальт и его сплавы используются в жестких дисках, ветряных турбинах, аппаратах МРТ, двигателях, приводах и датчиках.

Сталь

Сталь также обладает ферромагнитными свойствами, поскольку она происходит из железа. Большинство сталей притягиваются к магниту. При необходимости сталь можно использовать для изготовления постоянных магнитов.

Рассмотрим на примере стали EN C15D. Эта марка стали содержит от 98,81 до 99,26% железа. Таким образом, очень большой процент этой марки стали составляет железо. Следовательно, ферромагнитные свойства железа распространяются и на сталь.

Нержавеющая сталь

Некоторые виды нержавеющей стали являются магнитными, а некоторые — нет. Легированная сталь становится нержавеющей, если в ней содержится не менее 10,5% хрома. Из-за различий в химическом составе существуют различные типы нержавеющей стали.

Ферритные нержавеющие стали

Ферритные и мартенситные нержавеющие стали являются магнитными благодаря составу и молекулярной структуре. Аустенитные стали, с другой стороны, не проявляют ферромагнитных свойств из-за другой молекулярной структуры. Это делает их пригодными для использования в оборудовании МРТ.

Структурное различие обусловлено количеством никеля. Он укрепляет оксидный слой для лучшей защиты от коррозии, но при этом изменяет структуру нержавеющей стали.

Редкоземельные металлы

Наряду с вышеупомянутыми металлами, соединения некоторых редкоземельных элементов также обладают превосходными ферромагнитными свойствами. Гадолиний, самарий, неодим — все это примеры магнитных редкоземельных металлов.

Из перечисленных металлов в сочетании с железом, никелем и кобальтом можно изготовить магниты с различными свойствами. Эти магниты обладают специфическими свойствами, необходимыми для определенных применений.

Например, самарий-кобальтовые магниты используются в турбомашинах, электродвигателях высокого класса и т.д.

Какие металлы не являются магнитными?

Только несколько металлов в периодической таблице менделеева являются магнитными. Большинство других распространенных металлов являются немагнитными. Давайте рассмотрим некоторые из них.

Список немагнитных металлов:

Алюминий

Кристаллическая структура алюминия, как и лития и магния, делает его немагнитным. Все три материала являются популярными примерами парамагнитных металлов.

Хотя алюминий может подвергаться нескольким видам коррозии, он известен своей устойчивостью к агрессивным средам. Это, наряду с его легким весом, делает его полезным металлом во многих отраслях промышленности.

Золото

Золото — это диамагнитный металл, как и большинство других металлов. В чистом виде золото немагнитно и проявляет лишь слабое отталкивание по отношению к магнитам, как и все диамагнитные металлы.

Серебро

Серебро — еще один немагнитный металл. Это свойство делает возможным выявление поддельного серебра. Если «серебряные» монеты или украшения притягиваются к магнитам, это что-то другое.

Медь

Медь сама по себе не магнитна, но в некоторой степени взаимодействует с магнитами. Это свойство помогает вырабатывать электричество на электростанциях.

Заключение:

При достаточно большом магнитном поле все виды металлов будут взаимодействовать с магнитом. Это происходит потому, что в металлах возникают вихревые токи, когда они подвергаются воздействию движущегося магнитного поля.

Используя этот принцип, металлоискатели способны обнаруживать немагнитные металлы, такие как золото, серебро. Но для большинства практических целей этого взаимодействия недостаточно, что ограничивает возможные варианты использования.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Область применения и интересные факты о меди»‎ и «‎Особенности отделки труб из нержавеющей стали»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!

Почему магнит притягивает железо

Поначалу кажется, что ответ очевиден: магниты именно так и делают, не так ли? Но не все так просто. Магниты притягиваются друг к другу из-за своих магнитных полей. Но как магнит притягивает железо? Кусок (немагнитного) железа не имеет магнитного поля, а два куска железа не притягиваются друг к другу, так как же магнит? Ответ заключается в том, что магнит превращает железо в магнит, а затем они притягиваются друг к другу.

Эти, казалось бы, безобидные вопросы открывают целую тему для разговора. Железо обладает свойством намагничиваться. Это происходит, когда он попадает в магнитное поле электрического тока. Когда магнит и железо разделены или электрический ток отключен, железо может вернуться в полностью немагнитное состояние или сохранить некоторый магнетизм.

Что такое магнит и магнетизм?

Магнит – это любой объект, который создает собственное магнитное поле, которое взаимодействует с другими магнитными полями. Магниты имеют два полюса, северный полюс и южный полюс. Магнитное поле представлено силовыми линиями, которые начинаются на северном полюсе магнита и заканчиваются на южном полюсе. Если металлический объект попадает в это магнитное поле, он притягивается к магниту и в конечном итоге прилипает к нему — неметаллические объекты не будут притягиваться к нему.

Магниты притягивают предметы, в основе которых есть железо, например, скрепки, шурупы, болтики и гайки. Это предметы, у которых есть магнитные свойства. Магнит не притягивает бумагу, резину, дерево или пластик. Неверно, что магнит притягивает какой-либо металл. Например, алюминиевые банки являются металлическими, но не содержат железа, поэтому не обладают магнитными свойствами. Сталь – это металл, изготовленный из железа, поэтому стальные предметы, такие как инструменты и столовое серебро, обычно обладают магнитными свойствами.

Магнитные полюса

Два конца магнита известны как северный полюс (N) и южный полюс (S). Отталкиваются одни и те же полюса — притягиваются противоположные полюса. Если вы попытаетесь соединить два магнита с одинаковыми полюсами, направленными друг к другу, магниты будут отталкиваться друг от друга.

Что такое магнитная сила?

Магнитная сила – это сила, создаваемая электронами и возникающая между электрически заряженными частицами. Применяемая магнитами к магнитным объектам, эта сила создает и контролирует магнетизм и электричество.

На самом деле мы не можем видеть действующие силы, они невидимы для человеческого глаза, однако мы можем наблюдать их влияние на различные объекты при проведении эксперимента. Область, где на магнитный материал действует магнитная сила, называется магнитным полем.

С магнитными полями взаимодействуют три типа металлов: ферромагнитные, парамагнитные и диамагнитные металлы. Ферромагнитные металлы сильно притягиваются к магнитам, остальные нет. Магниты тоже притягивают парамагнитные металлы, но очень слабо. Диамагнитные металлы отталкивают магнит, хотя сила обычно очень мала.

Как делается магнит?

Внутри куска железа или другого магнитного металла находятся миллионы крошечных частиц, перемешанных друг с другом. Когда магнит помещают рядом с куском металла, частицы выстраиваются в одну линию, и кусок металла сам становится магнитом. Вот почему веревка скрепок будет свисать с конца магнита. Чем сильнее магнит, тем больше сила магнетизма и тем длиннее может быть веревка скрепок.

Чаще всего для изготовления постоянных магнитов используются железо, никель, кобальт и некоторые сплавы редкоземельных металлов.

Что такое магнитная сила?
Магнитное поле создается, когда проводник помещается в электрическое поле; в проводнике индуцируется электромагнитная сила из-за движения неспаренных электронов.
Сила, с которой сталкивается частица в поле, противодействующем ее движению, является магнитной силой. Магнитная сила может быть притягивающей или отталкивающей в зависимости от расположения магнитных диполей внутри материала.
Типы магнитной силы
Сила притяжения: Когда два объекта, диполи которых расположены в одном направлении, стремятся притянуться друг к другу, сила, с которой объекты действуют друг на друга, называется силой притяжения. сила.
В отличие от полюсов притягивается
Сила отталкивания: Два объекта, имеющие диполи, расположенные в противоположном направлении, стремятся отталкиваться друг от друга, сила, действующая объектами друг на друга, называется силой отталкивания.
Подобные полюса отталкиваются
Все ли объекты обладают магнитной силой
Электроны спариваются с противоположным спином, что приводит к нейтрализации магнитного поля, создаваемого каждым из электронов. Когда в материале создается магнитное поле, положительные и отрицательные носители внутри материала становятся подвижными и располагаются в соответствии с действующим внешним полем.
Если число доступных электронов больше, магнитные эффекты, наблюдаемые в материале, также будут усиливаться. На основании этого материалы классифицируются следующим образом:
Диамагнитные : Материалы, не имеющие неспаренных электронов, проявляют диамагнетизм, эти материалы имеют тенденцию противодействовать магнитному потоку через единицу площади поперечного сечения и, следовательно, отталкиваются магнитной силой. Примеры: Золото, Медь, Серебро, H ₂ O.
Парамагнетик : В материале есть неспаренный электрон, и эти неспаренные электроны имеют тенденцию ориентироваться в направлении приложенного внешнего поля, таким образом проявляя магнитное поведение в присутствии внешнего поля. Примеры: алюминий, дикислород, литий.
Ферромагнитный : Материал сильно намагничивается в присутствии магнитного поля и сохраняет свои магнитные свойства даже в отсутствие внешнего магнитного поля. Примеры: железо, никель, кобальт.
Узнайте больше о том, что создает силу магнитного поля.
Какие объекты используют магнитную силу
Применение магнитной силы широко используется из-за ее свойств притяжения и отталкивания.
В таких устройствах, как электродвигатели, дверные защелки, динамики, устройства хранения данных, холодильники, компасы, клинометры, микроволновые печи, автомобили и т. д. используется магнит.
Давайте обсудим несколько примеров ниже, чтобы получить представление о часто используемых объектах в нашей повседневной жизни и о том, проявляют ли эти объекты магнитное поведение или нет.
Является ли бумага магнитной.
Нет. Бумага плохо проводит тепло и электричество, так как состоит из углерода. Атом углерода имеет атомный номер. 6, имеющая 4 электрона в самой внешней оболочке, которая представляет собой наполовину заполненную электронную конфигурацию атома и наиболее стабильное состояние атома. Спин всех шести электронов нейтрализует магнитный момент, создаваемый каждым из них, что делает общий магнитный момент равным нулю. Следовательно, углерод не проявляет магнитного поведения.
Стекло магнитное
Стекло производится с использованием диоксида кремния, карбоната кальция и карбоната натрия. Кремний является полупроводником, то есть частично ведет себя как проводник, а частично как изолятор. Это диэлектрик, и он может передавать электрическую силу, не проводя.
Когда внешнее поле очень сильное, диполи кремниевого стекла могут ориентироваться в направлении поля. Стекло имеет очень низкую проницаемость и, следовательно, проявляет диамагнитные характеристики, но процентное содержание этих элементов в составе очень незначительно, чтобы сделать стекло магнитным. Некоторые стекла также состоят из кобальта, который проявляет магнитные свойства.
Является ли железный гвоздь магнитным
Да, железный гвоздь является магнитным. Атомный номер железа [Fe] Z=26. Электронная конфигурация этого элемента представлена как [Ar]3d ⁶ 4s ² . Валентный электрон Feis 8 и имеет 4 неспаренных электрона. Следовательно, железо проявляет ферромагнетизм и сохраняет свои магнитные свойства даже в отсутствие внешнего поля.
Древесина магнитная
Древесина изолятор. Это плохой проводник тепла и электричества, поэтому внутри дерева не индуцируется поле и не возникает поля притяжения.
Является ли золото магнитным
Чистое золото не обладает магнитными свойствами, но проявляет магнитные свойства в присутствии внешнего поля. Электронная конфигурация Ag: [Xe] 4f ¹⁴ 5d ¹⁰ 6s ¹ . Орбиталь 6s имеет один неспаренный электрон, который представляет собой наполовину заполненную оболочку. Из-за этого неспаренного электрона золото проявляет диамагнитное поведение в присутствии внешнего поля. Кроме того, магнетизм сплава золота зависит от того, какой металл используется для получения сплава с золотом.
Является ли латунь магнитной
В нормальных условиях латунь вообще не обладает магнитными свойствами. Только когда сильное магнитное поле прикладывается к латунному металлу, внутри металла возникает электрический ток. Это следует закону Ленца. Когда внутри металла возникает электрический ток, он будет проявлять некоторое взаимодействие с магнитом.
Латунь представляет собой сплав меди [Cu] и цинка [Zn] и проявляет небольшой диамагнитный эффект в присутствии внешнего поля, но он очень мал, чтобы его можно было заметить.
Является ли серебро магнитным
Атомный номер серебра [Ag] равен 47, а электронная конфигурация Ag равна [Kr]4d ¹⁰ 5s ¹ . Он имеет наполовину заполненную стабильную 5s-орбиталь с одним неспаренным электроном. Серебро не является магнитным, но будет демонстрировать некоторое взаимодействие с сильным магнитом под влиянием закона Ленца, который гласит, что ток, индуцируемый в цепи из-за движения заряженных частиц, направлен на противодействие изменению потока и, следовательно, оказывает силу, противодействующую скорость частиц.
Индуцированные магнитные моменты создают вихревые токи в металлическом серебре. Этот вихревой ток отвечает за взаимодействие металла с магнитом. Следовательно, серебро проявляет диамагнетизм в присутствии сильного магнитного поля.
Белые доски магнитятся
Белые доски не магнитятся. Белая доска в основном состоит из стальных листов, которые обеспечивают магнитное поле на поверхности доски. Сталь – это сплав железа, обладающий ферромагнитными свойствами.
Какой металл является магнитным
Магнитные материалы притягиваются к магниту и могут даже намагничиться. Ферромагнитные металлы, безусловно, естественным образом проявляют магнитные эффекты, потому что они намагничены. Даже металлы, изготовленные из сплавов ферромагнитного материала, будут демонстрировать магнитные свойства.
Является ли классная доска магнитной
Классная доска не является магнитной, но ее можно сделать магнитной с помощью оцинкованной стали и нанесения магнитного грунта.
Магнитный пенни
Нет. Пенни — это монета, состоящая из бронзы, сплава 95% меди и 5% олова и цинка. Этот сплав не проявляет никаких магнитных свойств.
Притягивается ли пластик к магнитам
Нет. В настоящее время наиболее часто используемым пластиком является полиэтилен. Пластик — плохой проводник тепла и электричества, известный как изолятор; следовательно, не состоит из магнитных свойств.
Магнитный никель
Да. Никель имеет атомный номер 28. Электронная конфигурация никеля [Ar] 4s ² , 3d ⁸ и имеет два неспаренных электрона. Следовательно, он показывает ферромагнитные характеристики.
Могут ли деревья быть магнитными
Нет. Древесина плохо проводит тепло и электричество. Но в дереве есть определенные элементы, которые могут проявлять магнитные характеристики.
Являются ли алмазы магнитными
Нет, потому что алмазы состоят из углерода, который имеет 6 электронов, и все электроны соединяются друг с другом, что компенсирует магнитный момент, создаваемый из-за вращения электронов. Следовательно, полный магнитный момент атома углерода равен нулю и не проявляет никакого магнитного поведения. Но некоторые синтетические бриллианты обладают магнитными свойствами из-за некоторых включений при их изготовлении.
Магнитный черный песок
Черный песок образовался в результате извержения вулкана. Расплавленная магма часто состоит из богатой железом лавы. Минерал, обычно встречающийся в районе извержения вулкана с большей концентрацией железа, — это магнетит. Магнетит, богатый Fe-концентрацией, является ферромагнитным, и, следовательно, черный песок является магнитным.
Является ли алюминиевая банка магнитной
Алюминий имеет атомный номер 13. Его электронная конфигурация 1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ² 3p ¹ . Поскольку Al имеет только один неспаренный электрон, парамагнетизм ожидается, но алюминий не является магнитным при нормальных условиях. Только когда он вводится в область магнитного поля, внутри Al-металла устанавливаются небольшие вихревые токи, которые вызывают магнитные диполи и, следовательно, проявляют парамагнетизм.
Является свинцовым магнитным припоем
Свинец с атомным номером 82, [Xe] 4f14, 5d10, 6s2, 6p2; не магнитится; но проявляет слабый диамагнетизм в присутствии внешнего магнитного поля, так как приобретает магнетизм в направлении, противоположном полю.
Есть ли магниты в грязи
Да. Когда мы оставим магнит на открытом воздухе, мы заметим, что на магните собирается грязь. Грязь намагничивается только тогда, когда мы прикладываем к ней магнитное поле.
Is Сахар магнитный
Химическая формула сахара C ₁₂ H ₂₂ O ₁₁ . Он взаимодействует с электромагнитными полями и, таким образом, на него может воздействовать магнитное поле, но он не является магнитным.
Соль притягивается магнитом
Каменная соль проявляет очень слабый магнетизм, так как содержит мало парамагнитных или ферромагнитных минералов. Соль кобальта проявляет очень высокие магнитные свойства. NaCl диамагнитен; все спины спарены у ионов Na+ и Cl-.
Магниты могут перемещать воду
Вода слегка отталкивается сильным магнитом. В воде есть 2 атома водорода и один атом кислорода, когда оба они объединяются, образуя воду, не остается свободных электронов, которые могли бы притягивать к себе что-либо для образования пары, поэтому вода диамагнитна.
Подробнее об объектах, создающих магнитное поле.
Часто задаваемые вопросы
Преобразует ли магнит одну форму энергии в другую?
Магнит переводит одну форму энергии в другую без потери своей энергии.
Например, механическое к механическому притяжению и отталкиванию; механическое в электрическое в генераторах, микрофонах; электрическое к механическому в двигателях, громкоговорителях; механическая к тепловой энергии, как вихревые токи, устройства с гистерезисным моментом.
Как магнит влияет на рост растения?
Замечено, что растение растет быстрее, когда его окружает магнит на почве.
Магнит притягивает к себе ферромагнитные элементы из почвы, благодаря чему корням растений становится легче поглощать эти элементы и расти быстрее.
Воздействие магнитных полей
Наука и исследования
78852 просмотров 138 лайков
Пригнуться?
Наиболее энергичные космические лучи опасны, потому что они являются ионизирующим излучением. К счастью, на Земле у нас есть две очень эффективные линии защиты: магнитное поле Земли и ее атмосфера.
Если мы пропустим ток по проводу между полюсами магнита, провод будет двигаться под прямым углом как к магнитному полю, так и к току. Точно так же, если мы направим пучок электронов в магнитное поле, электроны будут двигаться.
Связь Солнца и Земли
Магнитное поле Земли выполняет аналогичную работу. Заряженные частицы в космических лучах отклоняются магнитным полем, и многие из них не могут напрямую попасть в атмосферу. Некоторые из них заключены в две концентрические, похожие на пончики полосы вокруг Земли, называемые поясами Ван Аллена, обнаруженные в 1958 году американским спутником: Explorer 1.
Некоторые частицы Поясов, солнечный ветер и космические лучи, отклоняются магнитным полем к Северному и Южному полюсам. Когда они попадают в атмосферу, они взаимодействуют с верхними слоями атмосферы, возбуждая атомы. Затем, когда атомы расслабляются, они излучают свет, основанный на том же принципе, что и неоновые огни. Эти огни можно увидеть в Aurora Borealis (Северное сияние) и Aurora Australis (Южное сияние).
Полярное сияние видно из космоса
Безопасно ли выходить на улицу?
Как мы уже видели, на Земле нас защищает сильное магнитное поле. Однако в других местах Солнечной системы это не так безопасно.
Луна недостаточно велика, чтобы удерживать атмосферу, и большая часть ее магнитного поля исчезла, когда жидкое ядро остыло и затвердело.
Любая пилотируемая миссия на Луну должна будет найти способ защитить астронавтов от космических лучей. Лучшим вариантом для астронавтов, вероятно, будет жить под землей.
На первый взгляд Марс может показаться более безопасным, так как это довольно большая планета. Однако, поскольку его жидкое ядро намного меньше, чем у Земли, оно остыло и затвердело на раннем этапе жизни планеты. Поэтому у него практически нет магнитного поля.
Отсутствие сильного магнитного поля также позволяло космическим лучам напрямую попадать в атмосферу, что приводило к эффективному «выдуванию» любых молекул газа. В результате космические лучи сделали бы жизнь на Марсе столь же враждебной, как и жизнь на Луне.

Любые частицы, которые проходят через магнитное поле Земли, все равно сталкиваются с нашей атмосферой. Атмосфера действует как пуленепробиваемый жилет. Космические лучи, попадающие в верхние слои атмосферы, отдают свою энергию, чтобы создать дождь из вторичных частиц, которые падают дождем на Землю внизу.
Очень немногие из этих вторичных частиц достигают уровня земли, и поскольку каждая из них имеет гораздо меньшую энергию, чем первоначальный космический луч, мы в безопасности.

Чем выше мы поднимаемся в атмосфере, тем больше вторичных частиц мы встречаем. В начале 1950-х годов физики использовали воздушные шары, чтобы подняться на большую высоту, чтобы обнаружить космические лучи, прежде чем они успеют слишком сильно взаимодействовать с атмосферой и потерять свою энергию.
Одной из задач COS-B — первого спутника ЕКА, на котором проводился один большой эксперимент, Гамма-телескоп, — было обнаружение космических лучей. Это потому, что чем выше вы поднимаетесь, тем больше космических лучей вы найдете.
Это означает, что если вы регулярно летаете на больших высотах, скажем, через Атлантику, то вы будете подвергаться несколько большей дозе радиации, чем если бы вы оставались на земле.
Подготовка облачной камеры
Обнаружение частиц: создайте собственную камеру Вильсона
Камера Вильсона — это устройство, изобретенное Чарльзом Уилсоном в начале 20-го века для обнаружения следов ионизирующих частиц, проходящих через среду.