Zrozumieć magnetyzm

Opis

Czy zastanawiałeś/aś się kiedyś, jak naprawdę działają magnesy, albo dlaczego nawet żaba w silnym polu magnetycznym może zacząć lewitować?

Jeśli na choć jedno z tych pytań odpowiedziałeś/aś TAK to te warsztaty są stworzone idealnie dla Ciebie.

Podczas warsztatów w przystępny, ale rzetelny sposób przejdziemy przez podstawy magnetyzmu - od ukazania diamagnetyzmu, paramagnetyzmu i ferromagnetyzmu po zrozumienie ich źródeł na poziomie atomowym. Przyjrzymy się również temu, jak powstają magnesy trwałe oraz dlaczego samo stopienie Nd, Fe i B w odpowiednich proporcjach nie jest wystarczające, aby otrzymać silny magnes. Na warsztatach nie zabraknie też nadprzewodników i próby zrozumienia, skąd biorą się ich nietypowe zachowania w polu magnetycznym, a gdy starczy czasu powiemy sobie jeszcze jak łatwo można modelować pola magnetyczne w Pythonie wykorzystując bibliotekę Magpylib.

W części praktycznej zaprojektujemy i wydrukujemy w 3D prosty tor do lewitacji nadprzewodnika. Następnie przymocujemy do niego magnesy neodymowe i przetestujemy układ ukazując zblokowanie kwantowe schłodzonego ciekłym azotem nadprzewodnika. Oprócz tego przyjrzymy się bliżej jak obracając magnesy można zwiększyć ich zasięg stosując tzw. ułożenia Halbacha i wiele innych. Oczywiście, nie zabraknie też czasu na to aby każdy samodzielnie poeksperymentował z różnymi konfiguracjami magnesów i sprawdził uzyskane pole za pomocą magnetic viewing film, czy też miernika Tesli.

Jeśli udało mi się Ciebie zainteresować to zapraszam do aplikowania!

Wymagania

Od uczestników wymagane jest zaangażowanie i chęć dowiedzenia się nowych rzeczy :)

Mile widziane umiejętności:

1. Podstawowa znajomość fizyki
2. Podstawy projektowania CAD i druku 3D
3. Podstawowa znajomość Pythona

Przydatne rzeczy

• Artykuł o tworzeniu toru do lewitacji nadprzewodników w kształcie wstęgi Möbiusa [Link]

Część teoretyczna warsztatów będzie opierać się głównie na dwóch podręcznikach, gdyby ktoś chciał je przejrzeć przed warsztatami polecam skupić się na intuicyjnym zrozumieniu tematu zamiast zakopywaniu się w zaawansowaną matematykę.

• Szewczyk, A., Wiśniewski, A., Puźniak, R., Szymczak, H. (2012) Magnetyzm i nadprzewodnictwo. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN
• Krishnan, K.M. (2016) Fundamentals and Applications of Magnetic Materials. Oxford University Press, Oxford

W internecie dostępna jest też świetna seria wykładów tłumacząca magnetyzm na poziomie atomowym [Link]

Kontakt

W razie pytań związanych z warsztatami bądź zadaniami kwalifikacyjnymi zapraszam do kontaktu poprzez emilpajak.edu@gmail.com