Re: Effetto Barnett

From: Pangloss <proietti_at_ica-net.it>
Date: Sun, 11 Apr 2021 17:11:21 +0000 (UTC)

[it.scienza.fisica 10 Apr 2021] Luciano Buggio ha scritto:
> .....
> L'effetto Barnett viene sempre messo in relazione all'effetto Einstein de Haas, questo perché, così almeno mi pare d'aver capito,
> nel primo la rotazione di un corpo ferromagnetico induce un campo magnetico,
> nel secondo un campo magnetico induce una rotazione di un corpo ferromagnetico.
> Ma ci sono alcune cose che mi lasciano perplesso e non ho capito, e ti sarei grato se tu potessi essermi di aiuto.
> Come risulta da questa immagine https://it.wikipedia.org/wiki/Effetto_Einstein-de_Haas#/media/File:EinsteinHaas.svg
> nel secondo caso (E. de H.) il campo magnetico è quello indotto da un solenoide,
> e sulla piastrina ferromagnetica sospesa (così mi pare) è incollato uno specchietto.
> Domande: ..... (cut)


L'apparecchiatura usata da Einstein-DeHaas e' una comune bilancia di torsione (ovvero un
dinamometro molto sensibile), lo specchietto funge solo da leva ottica.
Lasciamo perdere la teoria del fenomeno, lo spin non era ancora stato scoperto nel 1915.
Quando tramite il solenoide si applica un campo magnetico al cilindro ferromagnetico appeso,
si innesca un moto di rotazione (il cui verso dipende da quello del campo magnetico applicato,
ossia dal verso della corrente nel solenoide).
Naturalmente la torsione crescente del filo rallenta la rotazione fino ad arrestarla:
la leva ottica consente di misurare l'angolo di elongazione raggiunto con notevole precisione
(dato necessario per calcolare il momento angolare iniziale del moto).

Una simulazione dell'esperimento e' visibile qui (occorrono vari secondi per ottenere
la risposta calcolata):

https://demonstrations.wolfram.com/EinsteinDeHaasEffect/

Una semplice ed interessante dimostrazione qualitativa effettivamente eseguita in
laboratorio e' inoltre visibile qui:

https://www.youtube.com/watch?v=qFkW0PHhXcY&t=18s

Applicando al solenoide una corrente alternata di opportuna frequenza si manda in risonanza
il dispositivo, si amplifica cioe' progressivamente l'oscillazione meccanica del rotore
con una sequenza sincrona di spinte (come avviene per un'altalena).
La semplicissima apparecchiatura non consente misurazioni quantitative, ma conferma
vistosamente l'esistenza dell'effetto Einstein-DeHaas.

L'effetto Barnett e'invece molto piu'difficile da sperimentare.
Gli articoli originali che cercavo mi sono stati subito inviati da Franco, che ringrazio
nuovamente. A prima vista appare evidente che S.J.Barnett sia stato un fisico sperimentale
abile e rigoroso, molto attento alle molteplici insidie (errori sistematici) insiti nella
sua delicata ricerca di laboratorio.

-- 
    Elio Proietti
    Valgioie (TO)
Received on Sun Apr 11 2021 - 19:11:21 CEST

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