Partikler kan have både elektriske og magnetiske egenskaber. Her er en sammenbrud:
Elektriske egenskaber:
* opladning: Dette er den grundlæggende egenskab, der styrer, hvordan partikler interagerer med elektromagnetiske felter. Partikler kan oplades positivt, negativt ladet eller neutral.
* elektrisk dipolmoment: Dette beskriver adskillelse af positive og negative ladninger inden for en partikel eller partikler. Det er et mål for partikelens tendens til at tilpasse sig på et elektrisk felt.
* polariserbarhed: Dette henviser til evnen til, at en partikels ladningsfordeling skal forvrænges af et eksternt elektrisk felt. Meget polariserbare partikler er mere modtagelige for påvirkningen af elektriske felter.
Magnetiske egenskaber:
* Magnetisk dipolmoment: Dette er et mål for en partikels iboende magnetfelt. Det opstår fra partikelens interne vinkelmoment (spin) og, i tilfælde af ladede partikler, dens orbitalbevægelse.
* Magnetisk følsomhed: Dette beskriver, hvor stærkt en partikel magnetiseres som respons på et eksternt magnetfelt.
* magnetisering: Dette er det samlede magnetiske dipolmoment pr. Enhedsvolumen af et materiale. Det afhænger af den magnetiske følsomhed og styrken af det påførte magnetfelt.
Her er, hvordan disse egenskaber manifesterer sig i forskellige typer partikler:
* Elektroner og protoner: Disse grundlæggende partikler har en elektrisk ladning. Elektroner er negativt ladet, og protoner er positivt ladet. De har også et magnetisk dipolmoment på grund af deres spin.
* neutroner: Neutroner er elektrisk neutrale, men de har stadig et magnetisk dipolmoment på grund af den indre struktur af kvarker.
* atomer: Atomer er elektrisk neutrale, men deres bestanddele elektroner og kerne kan bidrage til atomets samlede elektriske og magnetiske egenskaber. For eksempel kan et atom have et permanent elektrisk dipolmoment, hvis dens elektronsky ikke er symmetrisk fordelt.
* molekyler: Molekyler kan have både permanente og inducerede elektriske og magnetiske dipoler. Arten og styrken af disse dipoler afhænger af arrangementet af atomerne inden for molekylet og deres individuelle elektriske og magnetiske egenskaber.
Nøglepunkter:
* Elektriske og magnetiske egenskaber er forbundet: Elektriske ladninger, der bevæger sig i en magnetfelt, oplever en kraft, og ændring af magnetiske felter kan inducere elektriske felter.
* kvantemekanik er vigtig: Mange af detaljerne i disse egenskaber styres af kvantemekanik, hvilket forklarer eksistensen af kvantiseret ladning, spin og magnetiske øjeblikke.
At forstå de elektriske og magnetiske egenskaber af partikler er afgørende for at forstå stoffets opførsel i elektromagnetiske felter, fra interaktioner mellem atomer og molekyler til driften af lasere og elektriske motorer.