Д
100
∑
ДАҚ – ДЮФУР ЭФФЕКТІСІ
274
275
(1824 – 1907) ашып, зерттеген. Дж. Джоуль мен У. Томсонның тәжірибелерінде
газдың үздіксіз әрі тұрақты ағынында тізбектелген екі қималардағы температура
(дросселге дейінгі және одан кейінгі) өлшенген. Газдың дроссельдегі едәуір үй-
келісі салдарынан газ ағынының жылдамдығы өте баяу болған және дроссельдеу
кезінде ағынның кинетикалық энергиясы іс жүзінде өзгермеген. Құбыр және
дроссельдің қабырғаларының жылуөткізгіштігі төмен болғандықтан газ бен
сыртқы орта арасында жылуалмасу болмаған. Дроссельдегі қысым айырмашы-
лығы (Δр=р
1
– р
2
), атмосфералық қысымға тең, өлшенген температура айырымы
ΔТ=Т
2
– Т
1
ауа үшін – 0,25°С (тәжірибе бөлме температурасында орындалған)
болған кезде СО
2
және Н
2
үшін әлгі жағдайда ΔТ сәйкес түрде – 1,25 және
+ 0,02°С-ке тең болған. Егер газ дроссельдеу кезінде салқындайтын (ΔТ<0) болса,
Джоуль-Томсон эффектісі оң деп, ал егер – қызатын (ΔТ>0) болса, теріс деп
атау қабылданған.
Заттар құрылысының молекулалық-кинетикалық теориясы бойынша Джоуль-
Томсон эффектісі газда молекулааралық өзараәсерлесу күштерінің болатынының
дәлелі болды (бұл тәжірибе осы күштерді анықтау үшін орындалған болатын).
Шындығында, молекулалардың өзара тартылысы кезінде газдың ішкі энергиясы
(U) өзіне молекулалардың өзараәсерлесуінің кинетикалық энергиясын да, әрі
потенциалдық энергиясын да қосып алады. Газдың энергетикалық оқшаулану
жағдайларында ұлғаюы оның ішкі энергиясын өзгертпейді, бірақ та молекулалардың
өзараәсерлесуінің потенциалдық энергиясын арттырады (молекулалардың ара
қашықтықтары артады). Молекулалардың жылулық қозғалысының баяулауының
нәтижесінде ұлғаюшы газдың температурасы кемитін болады. Нақты үрдіс
күрделірек, себебі газ сыртқы ортадан энергетикалық оқшауланбаған. Үрдіс сыртқы
жұмысты жүзеге асырады (газдың келесі мөлшері алдыңғысын нығыздай түседі).
Молекуласы материалдық нүкте ретінде қарастырылатын, бір-бірімен
өзараәсерлеспейтін идеал газ үшін Джоуль-Томсон эффектісі нөлге тең. Бір газдың
өзі дроссельдеудің жағдайына тәуелді түрде қыза да және салқындай да алады.
ДИАМАГНЕТИЗМ (грекше «диа – алшақтау деген мағыналы қосымша» +
магнетизм) – заттың өзіне әсер етуші сыртқы
магнит өрісінің бағытына қарсы
бағытта магниттелу қасиеті. Диамагнетизм бүкіл заттарға тән қасиет. Денеге
магнит өрісі әсер еткен кезде оның әрбір атомының
электрондық қабықшасында
электрмагниттік индукция заңы бойынша дөңгелек индукциялы токтар, яғни
электрондардың қосымша дөңгелек қозғалысы пайда болады. Осы токтар атомның
әрқайсысында индукцияланған, Ленц ережесіне сәйкес сыртқы магнит өрісіне
қарама-қарсы бағытталған магниттік момент туады.
Д
100
∑
ДАҚ – ДЮФУР ЭФФЕКТІСІ
276
277
Диамагнетизммен байланысты магниттелушілік әдетте онша күшті болмайды;
ол ферромагнетизм, антиферромагнетизм немесе электрондық парамагнетизм
тудыратын магниттелушіліктен едәуір аз болады. Нағыз диамагниттік заттардағы
(диамагнетиктерде) атомдардың (молекулалардың) электрондық қабықшасында
тұрақты магниттік момент болмайды. Осындай электрондардың магниттік
моменттері сыртқы магнит өрісі әсер етпейтін жағдайда өзара есесі қайтарылған
(компонсацияланған) болады. Дербес жағдайда бұл жайт электрондық қабықшалар
түгелдей толтырылған атомдарда, иондарда және молекулаларда, мысалы,
инертті газдар атомдарында, сутек молекулаларында, азотта байқалатын болады.
Димагнетиктің созылыңқы үлгісі біртекті магнит өрісінде күштік сызықтарға
перпендикуляр бағытталады. Бұл үлгі біртексіз магнит өрісінен осы өрістің
кернеулігінің кему бағытына сәйкес ығыстырылып шығарылады. Атомдардың
едәуір жоғары энергетикалық деңгейлерін қоздыруға жеткіліксіз температуралар
кезінде, диамагнетизм іс жүзінде тұрақты (температураға тәуелсіз) болады.
Егер атомдар бір-бірінен оқшауланбаған және мысалы, молекулалар немесе
кристалдар күшті өзараәсерлесетін болса, онда мұндай атомдарда электрондық
қабықшалар деформацияланатын болады және де бақыланатын диамагнетизм
оқшауланған атомдардағыдан аз болады.
Диамагнетизмнің д и а м а г н и т т і к а л ғ ы р л ы ғ ы өрістің кернеулігіне
тәуелді болмайды. Кейде өте төменгі температура кезінде металдарда және
жартылайөткізгіштерде ауық-ауық (тербелістік) өрістің кернеулігі бірте-бірте
арттырылғанда диамагниттік алғырлықтың өзгерісі байқалады. Диамагниттік
алғырлықтың ең үлкен абсолюттік шамасы асқынөткізгіштерде пайда бола-
ды. Олар үшін χ = –1/(4π), ал магниттік индукция нөлге тең, яғни магнит өрісі
асқынөткізгішке ене алмайды. Асқынөткізгіштердің диамагнетизмін атомішілік
емес, микроскопиялық беттік токтар тудырады.
ДИАМАГНЕТИК – сыртқы магнит өрісіне қарама-қарсы бағытта магниттелетін
зат. Сыртқы магнит өрісі болмайтын жағдайда магнитсіз. Диамагнетиктерге
инертті газдар, азот, сутек, кремний, фосфор, мырыш, алтын, сынап, висмут, гра-
фит, органикалық қосылыстар – нафталин, глицерин т.б. жатады. Сыртқы магнит
өрісінің әсерінен диамагнетиктің әрбір атомы магниттік моментке ие болады
(заттың әр молі – қосынды моменті М), бұл момент өрістің кернеулігіне (Н) про-
порционал және өріске қарсы бағытталған болады. Сол себепті диамагнетиктің
магниттік алғырлығы χ = М/Н әрқашан теріс және іс жүзінде магниттік өрістің
кернеулігінің шамасына және температураға тәуелді болмайды.
ДИАФРАГМА (грекше – қалқа, шымылдық), оптикадағы – оптикалық
жүйелердегі (телескоптарда, микроскоптарда, фотоаппараттарда, т.б.) жарық
