磁铁是一种可以吸引金属(铁钴镍等)的磁石,在生活中非常常见,几乎所有的电子设备都要用到它们。
人体中是含有铁的,其中大部分以铁原子的形式存在于血红蛋白中,担负着运输氧气的职责。
既然磁铁可以吸引铁,那么你有没有想过,是否存在一块强有力的磁铁可以将血液中的铁吸走呢?
还有,我们是否可以制造出一种足够强有力的磁铁,以至于可以将身体中的每一个原子撕碎呢?
首先,磁铁为什么会吸引铁?
磁铁之所以会吸引铁,与铁具有铁磁性有关,铁磁性又称作强磁性,它是指一种材料具有自发性磁化的现象。
铁具有铁磁性,这是因为每个铁原子核外的四个未配对的电子具有量子构型,从而产生了磁场,并使得每个铁原子就像是一个微型的磁体。
这些具有磁性的铁原子,磁极将会与外部磁体(比如是一块磁铁)保持一致,当二者靠近时,由于磁极是相反的,所以会彼此吸引。
铁原子核中的质子和中子也有自己的磁场,但它们的磁场要比电子的弱的多,并且对原子的整体磁场没有明显影响。
铁还具有大约1毫米宽的由磁排列的原子组成的磁畴,如果施加足够强的磁场,所有磁畴中铁原子的磁场也将对齐。
如果磁场施加的时间足够长的话,即使外部磁场消失了,铁中的磁畴也会保持方向的一致性,这意味着铁被磁化,成了永久磁铁。