বায়ু, যা প্রাথমিকভাবে নাইট্রোজেন (N2), অক্সিজেন (O2) এবং কার্বন ডাই অক্সাইড (CO2), জলীয় বাষ্প (H2O) এবং গ্যাসের মতো অল্প পরিমাণে অন্যান্য গ্যাস নিয়ে গঠিত।
এদের মধ্যে,
- অক্সিজেন একটি প্যারাম্যাগনেটিক উপাদান।
- নাইট্রোজেন, আর্গন এবং কার্বন-ডাই-অক্সাইড ডায়াম্যাগনেটিক উপাদান।
যাইহোক, অক্সিজেনের প্যারাম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্য অন্যান্য গ্যাসগুলোর ডায়াম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্যের তুলনায় অনেক বেশি শক্তিশালী।
তাই, সামগ্রিকভাবে বায়ুকে একটি প্যারাম্যাগনেটিক উপাদান হিসাবে বিবেচনা করা হয়।
নিচে, Introduction to Electricity, Magnetism, and Circuits by Samuel J. Ling; Jeff Sanny; William Moebs; and Daryl Janzen বইটি থেকে সরাসরি কিছু প্যারাম্যাগনেটিক এবং ডায়াম্যাগনেটিক উপাদানের তালিকা দেয়া হল।
--------------------
চলুন আরেকটু বিস্তারিত জানার চেষ্টা করি।
⇒ দুটি বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে আমরা ডায়াচৌম্বক ও প্যারাচৌম্বক পদার্থ নির্ণয় করতে পারি -
⇒ প্রথমত,
• ডায়াচৌম্বক পদার্থের চৌম্বক গ্রাহীতা (χm) ক্ষুদ্র কিন্তু ঋণাত্মক অর্থাৎ (χm < 0),
• অপরদিকে প্যারাচৌম্বক পদার্থের চৌম্বক গ্রাহীতা (χm) ক্ষুদ্র কিন্তু ধণাত্মক অর্থাৎ (χm > 0)
→ বায়ুর চৌম্বক গ্রাহীতা [Magnetic Susceptibility] (χair) হচ্ছে 3.6 × 10-7 বা 0.00000036, যা ধণাত্মক অর্থাৎ (χm > 0)
[সূত্র: Introduction to Electricity, Magnetism, and Circuits by Samuel J. Ling; Jeff Sanny; William Moebs; and Daryl Janzen.]
⇒ দ্বিতীয়ত,
• ডায়াচৌম্বক পদার্থের আপেক্ষিক চৌম্বক প্রবেশ্যতার (μr) মান 1 এর চেয়ে ছোট অর্থাৎ (μr < 1),
• অপরদিকে প্যারাচৌম্বক পদার্থের আপেক্ষিক চৌম্বক প্রবেশ্যতার (μr) মান 1 এর চেয়ে সামান্য বড় অর্থাৎ (μr > 1)
→ বায়ুর আপেক্ষিক চৌম্বক প্রবেশ্যতার [Relative Magnetic Permeability] (μair) মান 1.00000036, যা 1 এর চেয়ে সামান্য বড় অর্থাৎ (μr > 1)
[সূত্র: Introduction to Magnetic Materials (2nd edition), B. D. Cullity and C. D. Graham (2008)]
⇒ আবার,
• অক্সিজেন একটি প্যারাচৌম্বক পদার্থ যার চৌম্বক গ্রাহীতা (χ০) হচ্ছে 1.8 × 10-6 [ধনাত্মক মান দ্বারা প্যারাচৌম্বক পদার্থ বোঝায়]
• নাইট্রোজেন একটি ডায়াচৌম্বক পদার্থ যার চৌম্বক গ্রাহীতা (χn) হচ্ছে - 6.7 × 10-9 [ঋণাত্মক মান দ্বারা ডায়াচৌম্বক পদার্থ বোঝায়]
→ বায়ুমণ্ডলের বাতাসে নাইট্রোজেনের পরিমাণ 78.02% এবং অক্সিজেনের পরিমাণ 20.71%
→ বায়ুমণ্ডলের নির্দিষ্ট পরিমাণ বাতাসে অক্সিজেন এবং নাইট্রোজেনের চৌম্বক গ্রাহীতা (1.8 × 10-6) × 20.71% > (6.7 × 10-9) × 78.02% [অর্থাৎ χ০ > χn]
→ তাই বাতাসে অক্সিজেনের প্যারাম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্য নাইট্রোজনের ডায়াম্যাগনেটিক বৈশিষ্ট্যের তুলনায় অনেক অনেক বেশি শক্তিশালী।
[সূত্র: Introduction to Electricity, Magnetism, and Circuits by Samuel J. Ling; Jeff Sanny; William Moebs; and Daryl Janzen.]
উপর্যুক্ত আলোচনার প্রেক্ষিতে বলা যায়, বায়ুতে প্যারাচৌম্বক পদার্থের সকল বৈশিষ্ট্য পরিলক্ষিত হয়।
তাই, সামগ্রিকভাবে বায়ুকে একটি প্যারাম্যাগনেটিক পদার্থ হিসাবে বিবেচনা করা হয়।
=========================
ডায়া চৌম্বক পদার্থ:
এ সকল পদার্থকে চৌম্বক ক্ষেত্রে রাখলে, পদার্থের মধ্যে দুর্বল চুম্বকত্ব সৃষ্টি হয় এবং এরা চৌম্বক ক্ষেত্র থেকে সরে যায়। অর্থাৎ সৃষ্ট চুম্বকায়নের অভিমুখ বহিঃচৌম্বক ক্ষেত্রের অভিমুখের বিপরীত দিকে হয়। এদেরকে ডায়া চৌম্বক পদার্থ বলে। হাইড্রোজেন, পানি, সোনা, রূপা, তামা, বিসমাথ ইতাদি ডায়া চৌম্বক পদার্থ।
প্যারা চৌম্বক পদার্থ:
এ সকল পদার্থ চৌম্বক ক্ষেত্রে রাখলে, পদার্থের মধ্যে দূর্বল চুম্বকত্ব আবিষ্ট হয় এবং এরা চুম্বকের দিকে মুখ করে থাকতে চায়। এদেরকে প্যারা চৌম্বক পদার্থ বলে। অক্সিজেন, সোডিয়াম, অ্যালুমিনিয়াম, প্লাটিনাম, টিন ইত্যাদি প্যারা চৌম্বক পদার্থ।
ফেরো চৌম্বক পদার্থ:
এ সকল পদার্থকে চৌম্বক ক্ষেত্রে রাখলে, পদার্থের মধ্যে শক্তিশালী চুম্বকত্ব আবিষ্ট হয় এবং আবিষ্ট চুম্বকায়নের অভিমুখ বহিঃচৌম্বক ক্ষেত্রের অভিমুখের বরাবর হয়। এদের ফেরো চৌম্বক পদার্থ বলে। লোহা, নিকেল, কোবাল্ট ইত্যাদি ফেরো চৌম্বক পদার্থ।
সংজ্ঞার সূত্র: পদার্থবিজ্ঞান দ্বিতীয় পত্র, এইচএসসি, বাংলাদেশ উন্মুক্ত বিশ্ববিদ্যালয়।