開學(xué)第一周！

終于周末了！

小學(xué)二年級(jí)物理太難學(xué)了！

小編回家連夜拷打磁鐵

逼它說(shuō)出了量子力學(xué)的秘密

實(shí)驗(yàn)器材

回形針×6、磁鐵（小型）、蠟燭（可選）、打火機(jī)、所標(biāo)杯×2

實(shí)驗(yàn)步驟

安全提示：本實(shí)驗(yàn)務(wù)必注意用火安全，未成年人請(qǐng)?jiān)诩议L(zhǎng)陪同下完成實(shí)驗(yàn)。

將一個(gè)回形針展開，彎折成如圖所示的“L”形結(jié)構(gòu)，作為連接單元備用。

將上一步制作的回形針連接單元與另外兩個(gè)回形針相互穿插，組合成一條短鏈。

第三步：

重復(fù)上述操作，用六個(gè)回形針制作出兩條結(jié)構(gòu)對(duì)稱的回形針鏈。

第四步：

用一塊磁鐵將兩條回形針鏈連接起來(lái)，并分別懸掛在兩個(gè)杯子的杯口邊緣，保持平衡。

第五步：

用打火機(jī)點(diǎn)燃蠟燭，用火焰持續(xù)加熱磁鐵邊緣約三十秒。受熱后，磁鐵逐漸喪失磁性，回形針鏈會(huì)從連接處斷裂。

（警告：此時(shí)磁鐵溫度非常高，不要用手觸碰磁鐵?。?/strong>

PS：直接使用打火機(jī)加熱亦可，但請(qǐng)注意遠(yuǎn)離灼熱的磁鐵。

原理解說(shuō)

磁鐵為什么會(huì)被熱“死”？

這一簡(jiǎn)單的現(xiàn)象，其背后揭示了有序排列的量子力學(xué)效應(yīng)與無(wú)序運(yùn)動(dòng)的熱力學(xué)效應(yīng)之間的相互抗衡。

本實(shí)驗(yàn)：量子力學(xué) VS 熊孩子

磁鐵的磁性根源于電子所具有的一種內(nèi)在量子力學(xué)屬性——自旋。電子的自旋使其表現(xiàn)得像一個(gè)微小的磁鐵，擁有自己的磁矩。在磁鐵中，相鄰電子之間存在一種強(qiáng)大的量子交換相互作用，這種力會(huì)促使鄰近電子的自旋磁矩朝同一個(gè)方向整齊排列。因而對(duì)外顯示出很強(qiáng)的磁性。

當(dāng)磁鐵被加熱時(shí)，它從外界吸收了熱能，電子的熱運(yùn)動(dòng)加劇。這種劇烈的、無(wú)規(guī)則的振動(dòng)會(huì)沖擊和干擾磁疇內(nèi)部原本整齊排列的電子自旋。當(dāng)溫度持續(xù)升高并達(dá)到一個(gè)特定的臨界值時(shí)，原子的熱運(yùn)動(dòng)能量將徹底壓倒維持電子自旋有序排列的量子交換相互作用。

這個(gè)臨界溫度被稱為“居里溫度”或“居里點(diǎn)”，以法國(guó)物理學(xué)家皮埃爾·居里命名。一旦超過(guò)居里溫度，所有電子的自旋方向重新變得雜亂無(wú)章，整個(gè)材料的宏觀磁性也隨之消失。

釹鐵硼強(qiáng)磁鐵的居里溫度相對(duì)較低，通常在310-380℃之間。四氧化三鐵磁鐵的居里點(diǎn)約585°C，對(duì)于蠟燭火焰溫度來(lái)講可能更難退磁。而鐵的居里溫度更高，約770°C。同學(xué)們?cè)趶?fù)刻時(shí)，還可以嘗試用火焰加熱回形針，看看火焰的溫度是否足以讓回形針的鐵磁性消失（可能需要更長(zhǎng)的加熱時(shí)間），這樣它也不會(huì)被磁鐵吸引，同樣導(dǎo)致“回形針鐵橋”斷裂。

上下滑動(dòng)查看投稿↑↓

1. Murph的投稿

2. 十三根車軸的投稿

3.劉寶菊的投稿

4.朱小胖的投稿

投票將于9月12日 22:00截止

票數(shù)最高的兩位粉絲

將獲得所標(biāo)杯

一個(gè)

分享贏得紀(jì)念品

對(duì)于本期實(shí)驗(yàn)的投稿

我們將在下期進(jìn)行投票

我們將為票數(shù)最高的兩位粉絲

送出

所標(biāo)杯

一個(gè)

投稿方式

投稿時(shí)間截止到每周五晚九點(diǎn)。48小時(shí)沒(méi)有和我們互動(dòng)的用戶，我們無(wú)法給您發(fā)送消息。為了防止聯(lián)系不到獲獎(jiǎng)用戶的現(xiàn)象發(fā)生，請(qǐng)投票最高獲獎(jiǎng)后及時(shí)聯(lián)系我們。為了截取方便請(qǐng)盡量上傳小于45秒的視頻或者照片。

編輯：余蔭鎧 & 王驍天