АнЫҚтамалық энциклопЕдИя Алматы 2015 1-ТоМ

633

табиғатта магнит зарядының – магниттік монополдердің болатыны туралы болжал 

ұсынған, бірақ бүгінге дейін ғылыми тәжірибе жүзінде дәлелденбеген, бірақ оны 

анықтау жөніндегі іс жалғасуда. 

Магнит заряды жеке микробөлшек (магниттік монопол) түрінде бола алмай-

ды. Солай бола тұрса да зарядталған микробөлшектердің бір мезгілде электр 

және  магнит  зарядтарының  (екіжақты  электрдинамика)  болу  мүмкіндігі  осы 

заманғы физикалық принциптерге толықтай сәйкес келеді. Магниттік зарядты 

ғылыми тәжірибе жүзінде байқау қиындығы электрдің және магниттің қарапайым 

зарядтарының қатынасы бүкіл микробөлшектерге ешқандай ерекшелік тудырма-

стан бірдей болуымен түсіндіріледі. 

Магнит өрісінің нақты көзі қозғалыстағы 

электр  заряды  (макро-немесе  микротоктар)  және  қарапайым  магнит  диполі 

(микробөлшектердің спиндік магниттік моменті) болып табылады. Іс жүзінде 

магниттелушілігі болатын денелер үшін магнитстатиканың есептерін шешу үшін 

пайдаланылатын есептеу шамасы – жалған (фиктивті) 

магнит заряды енгізіледі. 

Мысалы,  бірқалыпсыз  магниттелушілігі  болатын  ферромагнетик  денелердегі 

өрістерді есептеу кезінде магнит зарядының көлемдік және беттік тығыздық ұғымы 

енгізіледі. Мұның алғашқысы магниттелушіліктің дененің көлемі бойынша біртекті 

болмай үлестірілуіне байланысты болса, екіншісі – магниттелушіліктің магнетиктің 

бетінде нормал құраушының секірісті үлестірілуіне байланысты. Магнит заряд 

нормал құраушының магниттелушілігінің секірісті өтетін беттерде қос қабатты 

болып орналасады делінеді, сонымен қарама-қарсы таңбалы қарапайым магнит 

заряды магниттік диполдермен байланысқан.

МАГНИТМЕТР (магнит + метр) – магнит өрісінің сипаттамаларын және 

физикалық нысандардың магниттік қасиеттерін өлшеуге арналған аспап. Маг-

нитметр арналу мақсатына, құрылыс принципіне және пайдалану шарттарына 

сәйкес бірнеше түрге ажыратылған. Арналу мақсатына орай магнитметр екі топқа 

бөлінген. Бірінші топқа магнит өрісінің негізгі сипаттамаларын: кернеулігін (Н) 

(А/м (Ампер/метр) немесе Э (Эрстед) бірлігімен), индукциясы (В) (Тл немесе Гс), 

магниттік ағынын (Ф) (Вб (Вебер) немесе Мкс (Максвелл)); өлшеуге арналған 

аспаптар топталған; екінші топқа материалдар мен кен жыныстарының магниттік 

қасиеттерін зерттеуге арналған аспаптар жатқызылған.

1-топтағы магнитметр өлшейтін магнит өрісінің негізгі сипаттамасына: өрістер 

векторларының (Н немесе В) абсолюттік мәндері, өріс векторларын құраушы 

абсолюттік мәндер т.б. жатқызылған (аспаптар, компас, буссоль, магниттік тео-

долит, инклинатор, деклинатор, векторлық магнитметр).

Магнитметрдің 2-тобы кен жыныстарының және магниттік материалдардың 

магниттік қасиеттерін зерттейді: магниттік момент (М) (А·м

2

), магниттелу J

 (А/м), 

634

магниттік алғырлық (

ߵ

) (каппаметр), магниттік өтімділік (µ) (мюметр), J (Н) және 

В (Н) тәуелділіктерді өлшейді. Магнитметрлер әсер ету принципі бойынша бірнеше 

типке ажыратылады.

Асқынөткізгіштік магнитметр – әсері Джозефсон эффектісіне негізделген 

асқынсезімтал магнитметр.

Магнитстатикалық магнитметр аспабы өлшенетін магниттік өрістің (Н

өлш

) 

магниттік моменті М тұрақты магнитпен әсерлесуіне негізделген.

Электрлік магнитметр өлшенетін магниттік өрісті (Н

өлш

) эталондық орамның 

өрісімен  салыстыруға  негізделген  Н-kі,  мұндағы  k  –  орамның  тұрақтысы,  і 

–  өлшенетін  ток.  Н

өлш

-ты  эталондық  соленоидтың  өрісімен  (Н)  салыстыруға 

негізделген прибор: Н=kі, мұндағы k – соленоид тұрақтысы, і – өлшенетін ток 

негізінен геомагнит өрісінің құраушылары өлшенеді. 

И н д у к ц и я л ы қ   магнитметр  –  электрмагниттік  индукция  құбылысына, 

өлшеуіш орамның контуры арқылы өтетін магниттік ағынды (Ф) өлшеу кезіндегі 

өлшенетін орамда электрқозғаушы күштің пайда болуына негізделген.

Кванттық  магнитмет р – ядролық магниттік резонансқа, электрондық 

парамагниттік  резонансқа,  сыртқы  магнит  өрісіндегі  ядролардың  не 

электрондардың  магниттік  моменттерінің  еркін  прецессиясына  Мейснер 

эффектісіне,  Джозефсон  эффектісіне  т.б.  эффектілерге  негізделген  аспап. 

Мұнымен әлсіз магнит өрісінің кернеулігі өлшенеді, сондай-ақ олар геологиялық 

барлауда, магнет-химияда кеңінен пайдаланылады. 

Гальванимагниттік магнитметр – магнит өрісінде (Н

өлш

) қозғалған электр 

зарядтың траекториясының Лоренц күші әсерінен ауытқу (қисаю) құбылысына 

негізделген аспап. Мұндай магнитметрлер Холл эффектісіне, Гаусс эффектісіне 

негізделген. 

МАГНИТ-МЕХАНИКАЛЫҚ ҚАТЫНАС, гиромагниттік  қатынас – 

қарапайым бөлшектердің (және әлгі бөлшектерден құралған атомдар, молекулалар, 

атомдық ядролар жүйелердің) магниттік моментінің оның қозғалыс мөлшерінің 

моментіне (механикалық моментіне) қатынасы. Нөлден өзге механикалық моменті 

– спині болатын әрбір қарапайым бөлшек үшін магнит-механикалық қатынастың 

белгілі бір мәні болады. Атомдық жүйенің әртүрлі күйлеріне арналған магнит-

механикалық  қатынас  мына  формуламен  анықталады: 

γ = g γ

о

,  мұндағы 

γ

о

  – 

магнит-механикалық қатынастың бірлігі, g –

 Ланде көбейткіші. Бұл жағдайда 

магнит-механикалық қатынастың бірлігі ретінде оның атомдағы электронның 

орбиталық қозғалысы  үшін: е/2m

е

с,  ал  ядродағы  протон  үшін е/2m

р

с  шамасы 

635

қабылданған, мұндағы е – электронның заряды, m

е

 – электронның массасы, с – 

жарық жылдамдығы, m

р

 – протонның массасы. Магнит-механикалық қатынас 

магнит өрісінің магниттік моменті болатын жүйеге тигізетін әсерін анықтайды.

МАГНИТ-МЕХАНИКАЛЫҚ  ҚҰБЫЛЫСТАР,  г и р о м а г н и т т і к 

қ ұ б ы л ы с т а р   –  магнетизмді  тасымалдаушы  микробөлшектердің  магниттік 

және механикалық моменттерінің өзара байланысы себепші болатын құбылыстар 

тобы. Кез келген микробөлшектің (электрон, протон, нейтрон, атом ядросы, атом) 

белгілі бір қозғалыс мөлшерінің моментімен қатар магниттік моменті де болады. 

Сондықтан физикалық денені (үлгіні) құраушы микробөлшектер жүйесінің (физ. 

денелер, үлгілер) қозғалыс мөлшерінің қосынды моментінің артуы үлгіде қосымша 

магниттік моменттің пайда болуына себепші болады; керісінше, үлгі магниттелу 

кезінде қосымша магниттік моментке ие болады.

Ферромагниттік үлгілердегі (магниттелушілік) магниттік моменттердің артуын 

үлгілердің өсінен айналуы кезінде 1909 жылы американ физигі Сэмуел 

Барнетт 

(1873–1956) байқаған. Кері эффектіні еркін ілінген ферромагнит үлгіні сыртқы 

магниттік өрісте магниттеу кезінде 1915 жылы Альберт 

Эйнштейн (1879–1955) 

мен В. де 

Хааза тәжірибе жүзінде ашқан (Эйнштейн – де Хааза эффектісі).

Магнит-механикалық құбылыстар атомның магниттік моментінің оның толық 

механикалық моментіне қатынасын (магнит-механикалық немесе гиромагниттік 

қатынас) анықтауға және әртүрлі заттардағы магнетизмді тасымалдаушылардың 

табиғаты туралы қорытынды жасауға мүмкіндік берді. Ауыспалы 3d-металдардағы 

(Fе, Со, Nі) магниттік момент электронның спиндік моменттерінің себебінен 

болатындығы анықталған. Өзге заттардағы магниттік моменттер электрондардың 

спиндік және орбиталық моменттерінен туындайды.

МАГНИТОПТИКА, магнет-оптика, физиканың магнит өрісінің әсерінен 

заттардың оптикалық қасиеттерінің өзгеруін зерттейтін саласы. Магнитоптикалық 

құбылыстардың  көпшілігі

  атом  энергиясы  деңгейлерінің  бөлшектенуіне 

байланысты.  Осы  бөлшектену  Зееман  эффектісінен  тікелей  білінеді.  Өзге 

магнитоптикалық  эффектілер  Зееман  эффектісінің  нағыз  салдары  болып  та-

былады  және  зеемандық  оптикалық  ауысудың  полярланушылық  сипатының 

ерекшеліктеріне және дисперсия байқалатын ортадағы жарықтың полярлануының 

үлестірілу заңдылықтарына байланысты.

Магнитоптикалық эффектілердің ерекшелігі магниттік өрісте әдеттегі сызықтық 

оптикалық  анизотропиясымен  қатар  электр  өрісінің  немесе  деформацияның 

әсерінен ортада циркулярлық анизотропия пайда болады, бұл жайт өріске 

636

перпендикуляр жазықтықтағы екі айналу бағытының парапар (эквивалент) болу-

ына байланысты туады. Осы маңызды жағдай магнит өрісінің аксиальдылығының 

(өстілігінің) салдары болып табылады.

Магнитоптикалық құбылыстар негізінен магниттік өрістің бағытына тәуелді 

болады. Осыған байланысты екі жағдай: 1) жарық сәуленің толқындық векторы (k) 

магнит өрісіне (Н) параллел және 2) жарықтың толқындық векторы магнит өрісіне 

перпендикуляр болатын жағдайлар қарастырылған. Осы екі жағдайда да Зееман 

эффектісі байқалады. 

Монохромат сәуле өріс бойымен таралған кезде (бойлық Зе-

еман эффектісінде) оның оң- және сол циркулярлық полярлану құраушысы әртүрлі 

жұтылады (м а г н и т т і к  ц и р к у л я р л ы қ  д и х р о и з м), ал жарықтың өріске 

көлденең бағытта таралған кезде (көлденең Зеемандық эффектісінде) м а г н и т т 

і к  с ы з ы қ т ы қ  д и х р о и з м орын алады, яғни құраушылар әртүрлі жұтылады. 

Спектрлік  сызықтардың  бөлшектенуіне  сәйкес  түрде  ортаның 

сыну 

көрсеткішінің  сәуленің  толқындар  ұзындығына  тәуелділігін  сипаттайтын 

дисперсиялық қисықтар тудырады. Жарыққа арналған сыну көрсеткішінің бойлық 

таралуы кезінде оң және сол дөңгелек полярланулар әртүрлі болады (сәуленің 

магниттік циркулярлық қосарланып сынуы), ал сызықтық полярланған моно-

хроматты жарық ортадан өткенде полярлану жазықтығы айналатын болады, бұл 

құбылыс Фарад ей эффектісі деп аталған. 

Оптикалық  анизотропиялық  орта  магниттік  өрісте  жарықтың  әлгі  ортадан 

шағылысуы кезіндегідей білінеді. Орта магниттелген кезде шағылысқан сәуленің 

полярлануы өзгереді, осы өзгерістің сипаты мен дәрежесі беттердің өзара ор-

наласуына, бетке түсетін жарықтың полярлануына және магниттелу векторына 

тәуелді. Бұл эффект ферромагнетиктерде байқалады және магнитоптикалық Керр 

эффектісі деп аталған.

Лазерлердің жасалуы жарық ағынының жоғары қарқындылығы кезінде білінетін 

жаңа магнитоптикалық эффектілерді анықтауға әкеп соқтырды. Дөңгелек бойынша 

полярланған жарық мөлдір ортадан өткенде магниттік өрістің эффектісі ретінде 

әсер етеді және ортаның магниттелуін тудырады (к е р і   Ф а р а д е й   э ф ф е к т і с і 

деп аталған). 

Магнитоптикалық әдістер оптикалық ауысулардың, атомдағы электрондық 

парамагниттік  резонанстық  спектрлерді  және  концентрацияланған 

орталардағы,  заттардың  физикалық-химиялық  құрылымдарын,  металдардың 

және жартылайөткізгіштердің электрондық құрылымдарын, фазалық ауысулардың 

т.б. кванттық күйлерін зерттеу кезінде пайдаланылады.

637

ҚОСЫМША

МЕТРЛІК жүйЕДЕН ТЫС өЛШЕМ БІРЛІКТЕРІ

(ағылшын тілді елдерде қолданылады)

өлшем бірлігі 

СИ өлшем бірлігіндегі мәні

Ұзындық

Теңіз милясы (Ұлыбританиялық) 

 

1,853 18 км

Теңіз милясы (халықаралық) 

 

1,852 км

Миля (АҚШ) 

 

1,60934 км

Кабельтов (халықаралық) 

 

185,2 м

Ярд 

 

914,4 мм

Фут 

 

304,8 мм

Дюйм  

 

25,4 мм

Калибр (дюймнің  1100  үлесі) 

 

254 мкм

Аудан

Акр  

 

4046,86 м

2

=0,404686 га

Көлем, сыйымдылық

Мұнай баррелі (АҚШ) 

 

158,987 дм

3

Құрғақ баррель (АҚШ) 

 

115,627 дм

3

 

Галлон (Ұлыбритания) 

 

4,54609 дм

3

Сұйықтық галлон (АҚШ) 

 

3,78541 дм

3

Құрғақ галлон (АҚШ) 

 

4,40488 дм

3

Сұйықтық унция (Ұлыбритания) 

 

28,4130 дм

3

Сұйықтық унция (АҚШ) 

 

29,5735 дм

3

Масса

Тонна (Ұлыбритания) 

 

1016,05 кг

Тонна (АҚШ) 

 

907,185 кг

Центнер (Ұлыбритания) 

 

50,8028 кг

Центнер (АҚШ)  

 

45,3592 кг

Центнер (Ресей)  

 

100 кг

Сауда фунты  

 

0,453592 кг

Унция  

 

28,3495 кг

Драхма (Ұлыбритания)  

 

1,77185 г

Гран  

 

64,7989 г

Қуат 

Ат күші 

 

0,736 кВт

Температура 

Ренкин градусы (°R) (Т

k

 – Кельвин межесі  

 

T

k

=T

R

/1,8

бойынша) 

t

с

 – Цельсий межесі бойынша 

 

t

с

 = T

R

/1,8 – 273,15

 

 

T

k

= (t

F

+459,67)/1,8

Фаренгейт градусы (°Ғ) 

 

t

с

 = (t

F

 – 32)1,8

638

жүйеден тыс өлшем бірліктері

 

Шама 

Өлшем бірлігі 

Белгіленуі  СИ-мен салыстырылған мәні

Ұзындық  Астрономиялық  а.б. 

1,49598·10

11

 м

 

бірлік

 

Жарық жылы 

ж.ж. 

9,4606·10

15

 м = 9460 600 000 000 000 м 

 

   

Парсек 

пс 

3,0857·10

16

 м

Аудан 

Гектар 

га 

10

4

 м

2 

= 10 000 м

2

 

Ар 

а 

10

2

 м

2

=100 м

2

Сутек атомының диаметрі  

0,000 000 000 03 м

ДНК молекуласының диаметрі 

0,000 000 002 м

Жер шарының диаметрі  

12 750 000 м

Жер мен Күннің арақашықтығы 

149 598 000 000 м

Проксима жұлдызына дейінгі арақашықтық 

40 200 000 000 000 000 м

Біздің Галактиканың – Құс жолының

диаметрі 

946 000 000 000 000 000 000 м

Ядролық реакцияның өту уақыты 

0,000 000 000 000 000 001 с

Жарық сәуленің Күннен Жерге жету уақыты 

498 с

Жердің өз осінен толық бір рет айналу уақыты 

86164 с

Жердің Күнді толық бір рет айналу уақыты 

31 472 009 с

14

С – көміртегінің жартылай ыдырау кезеңі 

179 000 000 000 с

Күннің Галактиканың ортасынан толық бір рет

айналып шығу уақыты (225 млн жыл) 

7 080 000 000 000 000 с

Космос кемесінің Жердің төңірегіндегі 

орбитамен ұшу жылдамдығы 

7,8 м/с

Жердің Күн орбитасымен қозғалу жылдамдығы 

30 м/с

Күннің Галактика ортасына қатысты қозғалу

жылдамдығы 

250 м/с

Электронның массасы  

9,1·10

-31

 кг

Сутек атомының массасы  

1,7·10

-27

 кг

Уран атомының массасы 

4·10

-25

 кг

Су молекуласының массасы 

3·10

-26

 кг

Уранның тоқырау (кризистік) массасы 

~48 кг

Жер атмосферасының массасы 

5,1·10

18

 кг

Жердің гидросферасының массасы 

1,4·10

21

 кг

Айдың массасы 

7,4·10

22

 кг

Жер шарының массасы 

6,0·10

24

 кг

Күннің массасы 

2,0·10

30

 кг

Галактиканың массасы 

2,2·10

41

 кг

Абсолюттік нөл температурасы 

– 273,15°С

Зертханада қол жеткізілген төменгі температура 

– 273,14°С

Гелийдің қайнау температурасы 

– 268,93°С

Айдың Жерді айналу жылдамдығы 

1 м/с

Айдан ұшып шығу кезіндегі космостық 2-жылдамдық 

2,4 м/с

Жерден ұшып шығу кезіндегі космостық 2-жылдамдық  

11,2 м/с

639

Біздің Галактика – Құс жолы жұлдыздық жүйесі 

Диаметрі  

120 000 жарық жылы (ж.ж.)

Қалыңдығы 

6500 жарық жылы

Массасы 

1,4·10

11 

Күн массасы

Ортасынан шетіне дейінгі арақашықтығы 

30 000 – 40 000 жарық жылы

Көршісі 

Андромеда тұмандығы (М31)

Серіктері  

Магеллан бұлттары (Үлкен және Кіші)

Магеланның Үлкен Бұлтына дейінгі

қашықтық 

0,15 млн жарық жылы

Магеланның Кіші Бұлтаны дейінгі

қашықтық  

0,18 млн жарық жылы

Андромеда тұмандығына дейінгі

қашықтық 

2,5 млн жарық жылы

Темірқазық жұлдызына дейінгі

қашықтық 

8,6 млн жарық жылы

Әлемнің көзге көрінетін бөлігіндегі

Галактикалар саны  

10

11 

= 10 000 000 000

Астрономиялық өлшем (Күн мен Жердің

арақашықтығы) 

150 млн км 

 

=1,49598·10

11 

м

Жарық жылы 

9,4605·10

12 

км

 

= 0,30660 парсек

Парсек 

3,0857

 

·10

16 

км

 

= 3,26161 жарық жылы

Күннің массасы 

1,9891·10

30 

кг

 

=333 000 Жер массасы

Күннің радиусы  

6,960 ·10

3 

км

 

=109 Жер радиусы

Күннің көлемі 

1,4122·10

27 

м

3

Күн бетінің ауданы 

6,087

 

·10

18 

м

2

Жарық сәуле жылдамдығы 

299792,458 км/с

Жердің массасы 

5,976

 

·10

24 

кг

 

= 81,3 Ай массасы

Жердің экваторлық радиусы 

6378 км

Күн мен Ай тұтылуының қайталану

кезеңі 

18 жыл 11,3 күн

Күннің Галактиканың ортасын толық 

бір рет айналу уақыты 

шамамен 200 млн жыл

Күннің Галактика ортасынан қашықтығы 

28 000 жарық жылы

Күннің Галактика ортасынан айналу

жылдамдығы 

250 км/с

Күннің химиялық құрамы (массасы  

 

 

 

бойынша) 

сутек (Н) – 71%

 

гелий (Не) –26,5% 

 

 

 

   

өзгелері – 2,5%

Күн бетіндегі ауырлық үдеуі  

273,98 м/с

2

Күн желінің Жер маңайындағы жылдамдығы 

450 км/с

Күннен таралатын бөлшектердің Жерге

жету уақыты 

5,8 тәулік

640

Құрастырушылар және авторлар: 

Нұрқанат

 КөБЕНҚҰЛҰЛЫ

Қырғызбай

 БАҚТЫБАЕВ

Әділхан

 ӘБІЛДАЕВ 

ФИЗИКА ӘЛЕМІ

пәндік энциклопедия

Суреттерін әрлеген және беттеген 

М.Байленова

Басуға 09.12.2015 ж. қол қойылды. Пiшiмi 70х100 

1

/

16

.

Офсеттік қағаз. Қаріп түрі «Times New Roman». 

Офсеттiк басылыс. Шартты б.т. 40.  

Таралымы 2000. Тапсырыс №

Қазақстан Республикасы Мәдениет және спорт 

министрлігі 

«Қазақ энциклопедиясы» ЖШС,

050035, Алматы қаласы, 8-ықшамауданы, 19а-үй

www.kazenc.kz, E-mail: kazenc@mail.ru

“Қазақ энциклопедиясы” ЖШС-ның Бас директоры 

Жадыра 

ТОйБАЕВА