Partiklar kan ha både elektriska och magnetiska egenskaper. Här är en uppdelning:
Elektriska egenskaper:
* laddning: Detta är den grundläggande egenskapen som styr hur partiklar interagerar med elektromagnetiska fält. Partiklar kan vara positivt laddade, negativt laddade eller neutrala.
* Elektriskt dipolmoment: Detta beskriver separationen av positiva och negativa laddningar inom en partikel eller partiklar. Det är ett mått på partikelns tendens att anpassa sig i ett elektriskt fält.
* Polariserbarhet: Detta hänvisar till förmågan hos en partikel laddningsfördelning att förvrängas av ett externt elektriskt fält. Mycket polariserbara partiklar är mer mottagliga för påverkan av elektriska fält.
Magnetiska egenskaper:
* magnetiska dipolmoment: Detta är ett mått på en partiklarnas inre magnetfält. Det uppstår från partikelns inre vinkelmoment (spin) och, i fallet med laddade partiklar, dess omloppsrörelse.
* magnetisk känslighet: Detta beskriver hur starkt en partikel magnetiseras som svar på ett yttre magnetfält.
* magnetisering: Detta är det övergripande magnetiska dipolmomentet per enhetsvolym av ett material. Det beror på den magnetiska känsligheten och styrkan hos det applicerade magnetfältet.
Så här visar dessa egenskaper i olika typer av partiklar:
* elektroner och protoner: Dessa grundläggande partiklar har en elektrisk laddning. Elektroner är negativt laddade och protoner är positivt laddade. De har också ett magnetiskt dipolmoment på grund av deras snurr.
* neutroner: Neutroner är elektriskt neutrala, men de har fortfarande ett magnetiskt dipolmoment på grund av den inre strukturen hos kvarkar.
* atomer: Atomer är elektriskt neutrala, men deras beståndsdelar och kärna kan bidra till atomens övergripande elektriska och magnetiska egenskaper. Till exempel kan en atom ha ett permanent elektriskt dipolmoment om dess elektronmoln inte är symmetriskt fördelat.
* molekyler: Molekyler kan ha både permanenta och inducerade elektriska och magnetiska dipoler. Arten och styrkan hos dessa dipoler beror på arrangemanget av atomerna i molekylen och deras individuella elektriska och magnetiska egenskaper.
Nyckelpunkter:
* elektriska och magnetiska egenskaper är sammankopplade: Elektriska laddningar som rör sig i en magnetfältupplev en kraft, och förändrade magnetfält kan inducera elektriska fält.
* kvantmekanik är väsentlig: Många av detaljerna i dessa egenskaper styrs av kvantmekanik, vilket förklarar förekomsten av kvantiserad laddning, snurr och magnetiska stunder.
Att förstå de elektriska och magnetiska egenskaperna hos partiklar är avgörande för att förstå materialets beteende i elektromagnetiska fält, från interaktioner mellan atomer och molekyler till drift av lasrar och elektriska motorer.
