চুম্বকত্ব

চুম্বক: যে বস্তু অন্য বিশেষ ধর্ম বিশিষ্ট বস্তুকে আকর্ষণ করতে পারে এবং যাকে মুক্তভাবে ঝুলিয়ে দিলে সাম্যাবস্থায় একটি নির্দিষ্ট দিকে (উত্তর–দক্ষিণ) মুখ করে থাকে, তাকে সাধারণভাবে চুম্বক বলা হয়।

চুম্বকত্ব: যে ধর্মের কারণে একটি চুম্বক অন্য বস্তুকে আকর্ষণ করে, সেই ধর্মকে চুম্বকত্ব বলা হয়। এটি পদার্থের একটি ভৌত ধর্ম।

কৃত্রিম চুম্বক: কোনো পদার্থকে কৃত্রিমভাবে চুম্বকে পরিণত করলে তার ভর, ঘনত্ব, আয়তন বা তাপমাত্রার পরিবর্তন হয় না।

চৌম্বক পদার্থ: যেসব বস্তু চুম্বক দ্বারা আকর্ষিত বা বিকর্ষিত হয়, তাদেরকে চৌম্বক পদার্থ বলা হয়।

যেমন: লোহা, নিকেল, কোবাল্ট ইত্যাদি।

চুম্বকের অবস্থান: একটি চুম্বক শলাকাকে তার ভারকেন্দ্রে ঝুলিয়ে দিলে শলাকাটি সর্বদা উত্তর–দক্ষিণ দিকে মুখ করে।

ভূ-চুম্বকত্ব: সপ্তদশ শতাব্দীর প্রথমভাগে রানী এলিজাবেথের গৃহচিকিৎসক ড. গিলবার্ট প্রথম প্রমাণ করেন যে, পৃথিবী নিজেই একটি বড় চুম্বক। পৃথিবীর এ চুম্বকত্বকে ভূ-চুম্বকত্ব বলা হয়।

উৎস: পদার্থবিজ্ঞান দ্বিতীয় পত্র, এইচএসসি প্রোগ্রাম, বাংলাদেশ উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়

চৌম্বক পদার্থকে তাদের চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রতি আচরণের ভিত্তিতে কয়েক ভাগে ভাগ করা যায়। এগুলো হলো প্যারাচৌম্বক, ডায়াচৌম্বক এবং ফেরোচৌম্বক পদার্থ। নিচে সেগুলো বিস্তারিতভাবে দেওয়া হলো।

• প্যারাচৌম্বক: যেসব পদার্থকে চৌম্বক ক্ষেত্রে রাখলে তাদের ভেতরে দুর্বল চুম্বকত্ব আবিষ্ট হয় এবং তারা চুম্বকের দিকে মুখ করে অবস্থান করতে চায়, তাদেরকে প্যারাচৌম্বক পদার্থ বলা হয়।
  উদাহরণ: অক্সিজেন, সোডিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম, প্লাটিনাম, টিন ইত্যাদি।

• ডায়াচৌম্বক: যেসব পদার্থকে চৌম্বক ক্ষেত্রে রাখলে তাদের মধ্যে দুর্বল চুম্বকত্ব সৃষ্টি হয় কিন্তু তারা চৌম্বক ক্ষেত্র থেকে সরে যেতে চায়, সেগুলো ডায়াচৌম্বক পদার্থ। এখানে সৃষ্ট চুম্বকায়নের অভিমুখ বহিঃচৌম্বক ক্ষেত্রের অভিমুখের বিপরীত দিকে হয়।
  উদাহরণ: হাইড্রোজেন, পানি, সোনা, রূপা, তামা, বিসমাথ ইত্যাদি।

• ফেরোচৌম্বক: যেসব পদার্থকে চৌম্বক ক্ষেত্রে রাখলে তাদের মধ্যে শক্তিশালী চুম্বকত্ব আবিষ্ট হয় এবং এ চুম্বকায়নের অভিমুখ বহিঃচৌম্বক ক্ষেত্রের অভিমুখের বরাবর হয়, তাদেরকে ফেরোচৌম্বক পদার্থ বলা হয়।
  উদাহরণ: লোহা, নিকেল, কোবাল্ট ইত্যাদি।

উৎস: 

চৌম্বক পদার্থগুলোকে তাদের চৌম্বক ক্ষেত্রে আচরণের ধরন অনুযায়ী প্রধানত তিন ভাগে ভাগ করা হয়—প্যারাচৌম্বক, ডায়াচৌম্বক ও ফেরোচৌম্বক পদার্থ। এদের পার্থক্য নির্ভর করে পদার্থের চৌম্বক মোমেন্ট, চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রতিক্রিয়া এবং অণু বা পরমাণুর বিন্যাসের উপর।

প্যারাচৌম্বক পদার্থ:
যে সকল পদার্থকে চৌম্বক ক্ষেত্রে রাখলে পদার্থের মধ্যে দুর্বল চুম্বকত্ব আবিষ্ট হয় এবং তারা চুম্বকের দিকে আকৃষ্ট হয়, তাদেরকে প্যারাচৌম্বক পদার্থ বলে।

• উদাহরণ: অক্সিজেন, সোডিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম, টিন ইত্যাদি।

• এদের অণু, পরমাণু বা আয়নে স্থায়ী চৌম্বক দ্বিপোল মোমেন্ট থাকে।

• প্রতিটি দ্বিপোল স্বাধীনভাবে কাজ করে, তবে তাপজনিত কম্পনের কারণে এরা এলোমেলোভাবে অবস্থান করে।

• সাধারণ অবস্থায় পদার্থের কোনো নির্দিষ্ট দিকে নীট চুম্বকায়ন থাকে না।

• বহিঃচৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করলে কিছু দ্বিপোল ক্ষেত্রের দিক বরাবর সাজিয়ে নেয়, ফলে পদার্থটি সামান্য চুম্বকায়িত হয়।

ডায়াচৌম্বক পদার্থ:
যে সকল পদার্থকে চৌম্বক ক্ষেত্রে রাখলে পদার্থের মধ্যে দুর্বল চুম্বকত্ব সৃষ্টি হয় কিন্তু তারা চৌম্বক ক্ষেত্র থেকে সরে যায়, তাদের ডায়াচৌম্বক পদার্থ বলে।

• উদাহরণ: হাইড্রোজেন, পানি, সোনা, রূপা, তামা, বিসমাথ ইত্যাদি।

• সৃষ্ট চুম্বকায়নের দিক বহিঃচৌম্বক ক্ষেত্রের বিপরীত দিকে হয়।

• এদের পরমাণুতে স্থায়ী চৌম্বক মোমেন্ট থাকে না।

• ইলেকট্রনের কক্ষীয় ও স্পিন গতি থেকে সামান্য চৌম্বক মোমেন্ট সৃষ্টি হলেও, বিপরীতমুখী জোড়াগুলোর কারণে সমষ্টিগতভাবে নীট মোমেন্ট শূন্য হয়।

• এই কারণে ডায়াচৌম্বক পদার্থ চৌম্বক ক্ষেত্রে অল্পমাত্রায় বিকর্ষিত হয়।

ফেরোচৌম্বক পদার্থ:
যে সকল পদার্থকে চৌম্বক ক্ষেত্রে রাখলে পদার্থের মধ্যে অত্যন্ত শক্তিশালী চুম্বকত্ব আবিষ্ট হয় এবং আবিষ্ট চুম্বকায়নের দিক বহিঃচৌম্বক ক্ষেত্রের দিকের সাথে একই, তাদের ফেরোচৌম্বক পদার্থ বলে।

• উদাহরণ: লোহা, নিকেল, কোবাল্ট ইত্যাদি।

• ফেরোচৌম্বক পদার্থের পরমাণু বা অণুতে নীট চৌম্বক দ্বিপোল মোমেন্ট থাকে।

• এদের দ্বিপোলগুলো স্বাধীনভাবে কাজ না করে ডোমেইন (Domain) আকারে গোষ্ঠীবদ্ধ থাকে।

• সাধারণ অবস্থায় বিভিন্ন ডোমেইনের অভিমুখ ভিন্ন হওয়ায় পদার্থের নীট মোমেন্ট শূন্য থাকে।

• বহিঃচৌম্বক ক্ষেত্র প্রয়োগ করলে ডোমেইনগুলো ক্ষেত্রের দিক বরাবর সজ্জিত হয়, ফলে পদার্থটি দৃঢ়ভাবে চুম্বকায়িত হয়।

• ফেরোচৌম্বক পদার্থই স্থায়ী চুম্বক তৈরির প্রধান উপাদান, কারণ এগুলোতে চুম্বকত্ব দীর্ঘস্থায়ীভাবে সংরক্ষিত থাকে।