Modello molecolare di un magnete permanente

Scheda rielaborata dal dott. Fabio Panfili.

Immagine da Lab2go

Immagine da A Catalogue of Physical Instruments catalogue 17 L. E. Knott Apparatus Company Boston 1912.

Immagine da E. Ravagli - R. Cerruti Sola, Fisica Applicata, Vol. II, Calderini, Bologna 1983.

Domini di Weiss, immagine da https://it.wikipedia.org/wiki/Dominio_magnetico

Modello molecolare di magnete

Numero di Inventario	61
Nome dello strumento	Modello di calamite molecolari

Dati scientifici

Epoca	Prima metà XX secolo
Costruttore	-
Dimensioni (in mm.)	300 x 140
Materiali	legno, lamine con aghi forse di ottone e magnetini di metallo ferromagnetico
Descrizione	Su una base rettangolare in legno sono posizionate due lamine, forse di ottone, che portano ognuna 8 aghi ( forse di ottone) ciascuna, su queste punte erano posizionati altrettanti magnetini a forma di parallelepipedo: Nell'esemplare della foto i magnetini sono solo 7.
Funzionamento	Il più semplice modello idoneo a giustificare alcune proprietà del ferromagnetismo è basato sull'ipotesi che i corpi soggetti ad essere magnetizzati siano costituiti da un insieme di piccoli magneti. Se il corpo non è magnetizzato significa che i magnetini sono orientati disordinatamente, dando luogo ad un effetto complessivo nullo; se invece esso è sottoposto ad un campo magnetico esterno, i magnetini si orientano nello stesso verso in lunghe catene il cui risultato è la magnetizzazione del corpo stesso. Per eseguire la breve dimostrazione dapprima si provoca manualmente un certo disordine nell'orientamento dei magnetini che, per attrazioni e repulsioni mutue, formano comunque dei gruppi orientati; poi si avvicina al dispositivo il polo di una lunga calamita e si nota il costituirsi di un ordine collettivo.
Cenni storici	Il primo ricercatore ad ipotizzare che il magnetismo, che si osserva nei magneti cosiddetti permanenti, fosse dovuto a minuscole correnti elettriche circolanti all'interno delle molecole fu A. M. Ampère nel 1820 circa. Ma il suo modello, pur se ben congegnato, incontrò molte difficoltà nello spiegare i molteplici aspetti del magnetismo. Nel 1907 P. E. Weiss sostituì questo modello con l'ipotesi, tutt'ora ritenuta valida, che dentro il materiale esistano delle zone microscopiche, dette domini di Weiss, in cui i dipoli atomici sono rigidamente paralleli ed equiversi (vedi figura sopra). Mentre in un materiale non magnetizzato questi domini sono orientati a caso, nello stesso materiale, sottoposto ad un campo magnetico esterno, si hanno sostanzialmente due effetti: a) i domini già orientati come il campo aumentano le loro dimensioni coinvolgendo quelli vicini; b) all'interno di un dominio tutti i dipoli atomici si orientano nel verso del campo esterno. Questi effetti provocano dunque la magnetizzazione del materiale. Quindi la validità didattica di questo dispositivo sperimentale resta intatta.

Bibliografia	L. Pearce Williams, André - Marie Ampère, Le Scienze, Marzo 1989. E. Ravagli - R. Cerruti Sola, Fisica Applicata, Vol. II, Calderini, Bologna 1983. D. Halliday - R. Resnick, Fisica 2, CEDAM, Milano 1982. M. Fazio - M. Montano, Una Fisica Nuova 2, Morano, Napoli 1984. P. Caldirola - G. Casati - F. Tealdi, Fisica 2, Ghisetti e Corvi, Milano 1987.
Eventuale iscrizione	-
Inventore	A. M. Ampère

Dati storici

Data di entrata	Prima metà del '900
Inventario	-
Vecchi numeri di inventario	424
Donato - comperato - provenienza	Comperato

Dati relativi al restauro

Stato di conservazione	Sono stati smarriti 9 magnetini
Descrizione interventi effettuati	-
Osservazioni - Utilizzazione per la didattica	Modello utilizzato per giustificare alcune proprietà del ferromagnetismo

Dati relativi alla conservazione

Armadio	P
Ripiano	3
Scheda tecnica del produttore	No
Collocazione	Aula Valerio Mengarini

Sitografia

Link	Descrizione
https://www.istitutomontani.edu.it/museovirtuale/modello_molecolare149/	Descrizione, funzionamento e cenni storici