Ось уже понад 800 років компас служить людині. І за цей час його конструкція практично не змінювалася. Цього не можна сказати про теорію магнетизму, яка не раз переглядалася і успішно почала розвиватися не так вже давно.
Сильне намагнічування феромагнетиків - до них відносяться залізо, нікель, кобальт і їхні сплави - пояснюють присутністю в них доменів - областей мимовільного намагнічування. Домени складаються групами атомів, у яких частина електронів має однаковий напрямок своїх магнітних моментів. Кожен домен являє собою невеликий магнітик, розміром в декілька часток міліметра.
Орієнтовані вони спочатку довільно, так що в цілому зразок виявляється ненамагніченим. Але якщо помістити ферромагнетик в магнітне поле, то домени, як магнітні стрілочки, розташуються, скажімо, в цвяху уздовж магнітного поля і зроблять цвях намагніченим. Як тільки магнітне поле зникне, домени порушать лад. Гвоздь перестане бути намагніченим. А в сталевому зразку намагнічування залишиться, і після зняття поля вийде постійний магніт.
Переконайтеся в цьому самі. Намотайте на залізний цвях побільше витків тонкого ізольованого дроту та приєднайте обмотку до батареї від кишенькового ліхтаря. Поки йде струм, цвях притягує до себе залізні предмети: кнопки, скріпки, залізні ошурки. Після відключення батарейки він перестане бути магнітом. Цього не станеться зі сталевим стрижнем, наприклад, зі звичайним напилком. Його розмагнітити можна по-іншому: нагріти до красна або як слід "струсити", постукавши по ньому молотком. Сталеву швейну голку можна намагнітити постійним магнітом: одним з його полюсів поводите деякий час уздовж голки в одному і тому ж напрямку. Потім пропустіть голку через пробку і опустіть в чашку з водою - вийде чутливий компас. Кінець голки, звернений на північ, буде її північним магнітним полюсом.
У реальному існуванні доменів може переконатися кожен, хто не полінується виконати декілька простих дослідів. Можна, наприклад, "почути", як повертаються домени, шикуючись уздовж поля. Залізний цвях обмотайте посередині ізольованим проводом. Кінці обмотки підключіть через підсилювач до навушників або динаміку. Можна також скористатися підсилювачем низької частоти в радіоприймачі (клеми "програвач"). При повільному обертанні близько цвяха подковообразного магніту динамік почне потріскувати. Ще повільніше повращайте магніт - з'являться окремі клацання. Це перебудовуються окремі домени. Їх шерех "чути" тому, що домен, стаючи уздовж поля, змінює тим самим магнітний потік, що пронизує котушку. У ній наводиться електрорушійна сила, і в динаміці лунає клацання. Якщо ж цвях зроблений з чистого заліза і число витків на ньому велике, клацання можна чути і без підсилювача.
Такий же гучності можна домогтися і більш простим шляхом. Всередину скляного стакана вставте мідну або латунну фольгу. До фользі приколіть шматочок залізного дроту. Тепер покрутіть близько склянки постійний підковоподібний магніт, повішений на нитки. Приклавши вухо до склянки, можна почути знайомі клацання, що виникають при кожному перемагничивании залізного дроту.
Домени можна навіть побачити! Зачистіть і добре відшліфуйте одну сторону залізної пластинки. Потім протравите цю поверхню слабким розчином кислоти і висипте на неї тонкий шар дуже дрібного порошку карбонільного заліза. На поверхні виникнуть порошкові фігури, що копіюють форму доменів.
Джерело: ЮТ, 1970, №3