...n blieben knapp 300Jahre gltig, bis der englische Arzt und Physiker illiam Gilbert 1600 sein Buch De magnete magneticisque corporibus et de magno magnete Tellure physiologia nova ber Magneten, magnetische Krper und die Erde als groen Magneten verffentlichte. Gilbert ging mit issenschaftlichen Mitteln an die Erforschung der Elektrizitt und des Magnetismus heran. Er konnte zeigen, da die Erde sich selbst ie ein groer Magnet verhlt und iderlegte durch eine Reihe von Versuchen mehrere unrichtige Annahmen seiner Zeit ber den Magnetismus. 1750 erfand der englische Geologe John Michell eine spezielle aage, die er zur Untersuchung magnetischer Krfte benutzte. Er zeigte, da Anziehung oder Abstoung zischen zei Magnetpolen mit dem Quadrat des Abstands abnimmt. Der franzsische Physiker Charles Augustin de Coulomb, der die Krfte zischen geladenen Teilchen untersuchte, besttigte spter Michells Beobachtungen mit hoher Genauigkeit.Elektromagnetische Theorie Michael FaradayBritischer Physiker und Chemiker 22.9.1791-25.8.1867 Autor bedeutender erke zu experimentellen Versuchen ber Elektrizitt. Induktion in einem einfachen StromkreisIn einem geschlossenen Stromkreis induziert der elektrische Strom einen Magnetflu. Im spten 18. und frhen 19.Jahrhundert urden die Theorien der Elektrizitt und des Magnetismus ausgearbeitet. 1819 entdeckte der dnische Physiker Hans Christian rsted, da eine Magnetnadel durch einen Strom, der durch einen Draht fliet, aus der Nord-Sd-Lage abgelenkt erden kann. Diese Entdeckung, die eine Verbindung zischen Elektrizitt und Magnetismus aufzeigte, gab den Ansto zu vertiefenden Untersuchungen der franzsischen issenschaftler Andr Marie Ampre, der die Krfte zischen stromfhrenden Leitungen untersuchte, und Dominique Franois Jean Arago, der ein Stck Eisen magnetisierte, indem er es in die Nhe einer stromfhrenden Leitung gebracht hat. 1831 entdeckte der englische issenschaftler Michael Faraday, da in einem Kabel ein elektrischer Strom induziert ird, enn man einen Magneten daran vorbeifhrt. Dies ist genau der umgekehrte Effekt zu dem von Oersted gefundenen Oersted zeigte, da elektrischer Strom ein Magnetfeld erzeugt, hrend Faraday zeigte, da ein magnetisches Feld einen Stromflu beirken kann. Die Vereinheitlichung der Theorien der Elektrizitt und des Magnetismus gelang schlielich dem englischen Physiker James Clerk Maxell, der die Existenz elektromagnetischer ellen vorhersagte und Licht als elektromagnetische Erscheinung deutete.Sptere Untersuchungen des Magnetismus gingen zunehmend von einem atomaren und molekularen Ursprung des Magnetismus aus. 1905 stellte der franzsische Physiker Paul Langevin eine Theorie auf, die die Temperaturabhngigkeit der magnetischen Eigenschaften von Paramagneten siehe unten erklrte, die ihrerseits auf die atomaren Strukturen der Materie zurckzufhren ist. Der franzsische Physiker Pierre Ernst eiss ereiterte darauf die Theorie Langevins, indem er die Existenz eines inneren molekularen Magnetfeldes in Materialien ie Eisen postulierte. In Verbindung mit Langevins Theorie erklrte dieses Konzept die Eigenschaften stark magnetischer Materialien ie Magnetit.Das Atommodell des dnischen Physikers Niels Bohr lieferte einen Ansatz zum Verstndnis des periodischen Systems der Elemente und konnte zeigen, arum Magnetismus insbesondere bei bergangsmetallen ie Eisen und bei seltenen Erden oder in Verbindungen, die solche enthalten, zu beobachten ist. 1925 zeigten die amerikanischen Physiker Samuel Abraham Goudsmit und George Eugene Uhlenbeck, da das Elektron einen Spin hat und sich ie ein kleiner Stabmagnet mit genau bestimmbarem magnetischem Moment verhlt. Das magnetische Moment eines Krpers ist eine Vektorgre, die Strke und Ausrichtung seines Magnetfeldes angibt. Der deutsche Physiker erner Heisenberg konnte 1927 auf der Basis der damals gerade entickelten Quantenmechanik siehe Quantentheorie eine przise Erklrung fr eiss molekulares Feld geben. Andere issenschaftler sagten damals viel komplexere atomare Anordnungen des magnetischen Moments mit vllig unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften voraus.Magnetfeld Ein Dauermagnet oder ein stromfhrender Draht ben auf magnetisierbare Substanzen Krfte aus, ohne sie zu berhren Sie erzeugen ein magnetisches Feld. Magnetfelder erden oft durch magnetische Feldlinien bz. Flulinien graphisch veranschaulicht. Die Feldrichtung ist an jedem Punkt des Magnetfeldes mit der Richtung der Feldlinien identisch. Die Feldstrke lt sich aus der Dichte der Feldlinien ablesen. Beim Stabmagneten gehen die Feldlinien von einem Pol oder Ende aus und laufen in einem Bogen zum anderen Pol. Die Feldlinien kann man sich als geschlossene Schleifen vorstellen, von denen ein Teil im Inneren des Magneten verluft. An den Polen liegen die Feldlinien am dichtesten beieinander, hier ist das Feld am strksten. Mit grerem Abstand von den Polen ird das Feld schcher, entsprechend verlaufen die Feldlinien hier in grerem Abstand voneinander. Abhngig von der Form und Strke der Magnete besitzen auch die Feldlinien unterschiedliche Muster und Verlufe. Das Flulinienmuster, das ein Magnet erzeugt, kann mit Hilfe einer Kompanadel oder feiner Eisenfeilspne dargestellt erden. Magnete richten sich entlang magnetischer Feldlinien aus. Zeichnet man die jeeilige Richtung einer Kompanadel an verschiedenen Stellen eines Magnetfeldes auf, so ergibt sich daraus das Muster der Feldlinien. Oder man verstreut auf einem Blatt Papier ber einem Magneten Eisenfeilspne, die sich dann entlang der Feldlinien ausrichten und ihr Muster nachzeichnen.Magnetfelder irken auf magnetisierbare Substanzen oder beegte Ladungstrger. enn ein elektrisch geladenes Teilchen sich durch ein Magnetfeld beegt, irkt auf dieses Teilchen eine Kraft, die im rechten inkel soohl zu der Beegungsrichtung dieses Teilchens als auch zu der Richtung des Magnetfeldes steht. Dadurch beegt sich das Teilchen innerhalb eines Magnetfeldes auf einer gekrmmten Bahn. Magnetfelder erden eingesetzt, um die ege elektrisch geladener Teilchen in Teilchenbeschleunigern und Massenspektrometern zu steuern.Magnetische Materialien ParamagnetismusFlssiger Sauerstoff ird in einem Magnetfeld festgehalten, eil Sauerstoff O2 aus einer diamagnetischen Singulett-Sauerstoff und einer paramagnetischen Komponente Triplett-Sauerstoff besteht. Die Einteilungen magnetischer und magnetisierbarer Substanzen in diamagnetische, paramagnetische und ferromagnetische Stoffe orientiert sich daran, ie das jeeilige Material auf Magnetfelder reagiert. Bringt man einen diamagnetischen Stoff in ein Magnetfeld, so ird in diesem Stoff ein Magnetismus induziert, der dem Feld gegenber entgegengesetzt orientiert ist. Zu den diamagnetischen Stoffen gehren ismut und organische Molekle ie Benzol, die eine zyklische Struktur Benzolringe besitzen, in denen elektrische Strme leicht flieen knnen.In paramagnetischen Stoffen richtet das uere Feld die magnetischen Momente der Atome oder Molekle in Feldrichtung aus. Zu den Paramagneten gehren bergangsmetalle oder Elemente d...
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