TÜBİTAK Fizik Araştırma Projesi 8

TÜBİTAK Fizik Araştırma Projesi 8

Proje Amacı: Einstein de Haas yöntemi ile (manyetik alanın ferromanyetik bir numuneyi döndürmesi) demir, kobalt ve nikelin g faktörlerinin tespit edilmesidir. Ayrıca g faktörü bilinen bir numune alınarak; çok ince metal bir telin burulma sabitinin tayin edilmesi, buradan numunenin kayma modülüyle ilişkilendirilmesi ve nikel ile kobaltın manyetik alan, sıcaklık ve manyetik süseptibilite (duygunluk) arasındaki ilişkinin incelenmesidir.
Demir kobalt ve nikel gibi maddeler ferromanyetik maddelerdir. Manyetik alan içinde alan yönünde ve çok şiddetli olarak mıknatıslanırlar. Elektron spin(kendi ekseni etrafında dönmejve yörünge(çekirdek etrafında dönme)hareketi yapar. Dolayısıyla da spin ve yörünge açısal momentumuna ve bu açısal momentumlara karşılık gelen manyetik momente sahiptirler.

Einstein de Haas yöntemi atomun açısal momentumu ile manyetik momenti arasındaki ilişkiyi açıklar.
g faktörü, maddenin manyetik özelliği ile ilgili bir kavramdır. g= 1 ise elektron yalnız çekirdek etrafında dolanır, manyetik özelliği yoktur. g=2 veya 2’ye yakınsa elektronun orbital hareketinin yanında spin hareketi de yaptığı anlaşılır.

Ferromanyetik bir numune içinden akım geçen bir solenoidin içine sarkıtılırsa, numune dönmeye başlar. Numunenin dönme miktarı numunenin bağlı bulunduğu cam elyafın üzerine yapıştınlmış küçük bir ayna ile tespit edilir.
Projemizde numune olarak silindir haline getirilmiş demir-kobalt ve nikel çubukları ve 560 sarımlı, 4 cm çaplı solenoid kullandık-Solenoidin manyetik alan ve akım ilişkisi teslametre ile ölçülmüştür.
Numunenin yoğunluğu,boyu ve manyetik duygunluğu(süseptibilite), cam elyafın burulma sabiti tespit edilerek, numunelerimizin g faktörleri hesaplanmıştır.

Ayrıca ortalama g faktörü bilinen bir numuneden yola çıkarak kalınlığı çok ince olan bakır ,pirinç ve gümüş tellerin burulma sabitleri Einstein de Haas yöntemi ile hesaplanmıştır. Daha sonra burulma sabitinden faydalanarak G kayma modülleri hesaplanmış ve referans değerleriyle karşılaştırılmış, hata hesabı yapılmıştır.
Ayrıca ortalama g faktörü bilinen nikel ve kobalt numuneleri sıcaklığa maruz bırakılarak manyetik alan altında sapma miktarı ölçülmüş ve süseptibilite, sıcaklık ve manyetik alan ilişkisi ortaya konmuştur.

İstanbul Özel İstanbul Fen Lisesi

Danışma: Necdet YAVUZ

Proje Öğrencileri
Usame Öz
Muhammed Tarık DİNÇER

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.