شرح ظاهرة مايسنر

في هذا المقال نحن بصدد شرح ظاهرة ماينسر، وهي أحد الظواهر الطبيعية المتعلقة بالتأثير المغناطيسي على الأجسام جيدة التوصيل، وإيضاح كيفية اكتشافها، وأهم تطبيقاتها.

تعريف ظاهرة ماينسر

وتعرف ظاهرة مايسنر بأنها انبثاق مجال مغناطيسي من داخل معدن، وعليه يصبح المعدن فائق التوصيل للتيار الكهربي، مما يجعله يفقد المقاومة للكهرباء إذا تم تعريضه للتبريد حتى درجات معينة من البرودة يطلق عليها مصطلح “الحرارة الإنتقالية”.

وتعتبر هذه الظاهرة إحدى ظواهر التوصيل الكهربي الجيد والتي يرجع اكتشافها لعالمي الفيزياء في ألمانيا مايسنر و أوشنفيلد عام 1933م، حيث توصلا إلى هذا الاكتشاف أثناء قياسهم لانتشار تيار كهربي في كمية قليلة من برادة الرصاص أثناء تعريضها لمجال مغناطيسي.

قد يهمك ايضًا : شرح ظاهرة المطر للأطفال

شرح ظاهرة مايسنر

يمكن شرح ظاهرة مايسنر في النقاط التالية:

• عند القيام بعملية تبريد فإنه ينتج عنها مجال مغناطيسي متوسط الشدة، وفي ظاهرة مايسنر يطلق على مجموعة المواد التي تعمل كموصلات جيدة للكهرباء “المجموعة أ”، وتضم هذه المجموعة بعض العناصر مثل القصدير والزئبق، وهذه المواد تستخدم لإحداث ظاهرة مايسنر على الوجه الأمثل عن طريق تقليل نسبة الشوائب الكيميائية، والعيوب الفيزيقية مع مراعاة حجمة المادة وشكلها.
• وهناك مجموعة أخرى من العناصر يطلق عليها “المجموعة ب”، وتضم هذه المجموعة من العناصر مواد جيدة التوصيل للكهرباء مثل النيوبيوم و الفاناديوم، والتي تستخدم لإثبات ما يسمى بظاهرة مايسنر داخل الخلية المغناطيسية ذات القوة المتوسطة، كما أنها تستخدم في إثبات أن المجال المغناطيسي ينبثق من قلب العناصر رغم تزايد شدته خارجها.

قد يهمك ايضًا : بَحث عن دور الخدمة الاجتماعية في مواجهة ظاهرة أطفال الشوارع

كيف يتولد المجال المغناطيسي ؟

• يتولد المجال المغناطيسي من مرور تيار كهربي في سلك كهربي، ويتم استخدام التفاعل الحادث بين التيار الكهربي أثناء مروره في السلك وبين المجال المغناطيسي.
• كما يتم استخدام التفاعل بين الشحنات الكهربية السالبة وبين المجال المغناطيسي في تطبيقات علمية وحياتية متعددة، فهذه التفاعلات تُعد من مصادر توليد المجال المغناطيسي ذو القطب الثنائي.
• المقصد بالقطب الثنائي هو الأقطاب الشمالي والجنوبية للمغناطيس.
• وتقاس شدة المجال المغناطيسي بوحدة قياس تسمى “تسلا”، والتي أخذت من قانون لورنتز للقوة، وللمجالات المغناطيسية الضعيفة تستخدم وحدة القياس “غاوس” لقياس شدتها.

قد يهمك ايضًا : إذا كان الطول كمية أساسية فإن المساحة كمية  مع الشرح الكامل

ما هو التيار الكهربائي ؟

يعرف التيار الكهربي بأنه تحرك شحنة سالبة كهربية بحيث تأخذ شكل تفريغ من الكهرباء الساكنة بشكل مفاجئ، مثلما يحدث عندما تلامس يدك مفتاح تشغيل الإنارة في المنزل فتحدث شرارة خفيفة، والتيار الكهربي هنا المقصود به هو التيار الذي يمكن إنتاجه بواسطة مولدات كهرباء أو بطاريات شمسية كما يمكن التحكم فيه.

تطبيقات ظاهرة مايسنر

• يعتبر القطار فائق السرعة هو أحد أشكال تطبيق ظاهرة مايسنر في الحياة العملية، وهو تطبيق مثير ومهم، وقد بنيت فكرة القطار فائق السرعة على فكرة الطرد المغناطيسي وهي الظاهرة التي تجعل عجلات القطار تطفو حيث تم صنع هذه العجلات من مواد لها قدرة فائقة على التوصيل في مجال مغناطيسي قوي جدًا.
• وذلك يجعل الاحتكاك بين القضبان التي يسير عليها القطار وبين عجلات القطار تنعدم تمامًا مما يساهم في تسريع حركة القطار وهذا سبب تسميتها بمصطلح “القطارات الفائقة” أو “القطارات العائمة”.
• وقد استخدمت ظاهرة مايسنر في التطبيقات الطبية حيث استخدمت في تسجيل إشارات المخ والأعصاب وكذلك نبضات القلب حيث يفضل فيها توفير مجال خالي من التأثيرات المغناطيسية.

يتضح من خلال المقال الذي قدم شرح ظاهرة مايسنر وتطبيقاتها أن هذه الظاهرة من الظواهر التي أفادت البشرية في العديد من المجالات الحياتية ولذلك تعتبر من الاكتشافات المذهَلْة التي قدمها العلم في مجال الفيزياء.