Diamagnetiskt vatten

I den här videon vill jag demonstrera effekten av Diamagnetism. Diamagnetism beskriver ett ämnes beteende att skapa ett internt magnetfält som är riktat mot det yttre magnetfältet. Varje substans uppvisar detta beteende. Det kan dock bara observeras hos ämnen där diamagnetismen inte döljs av paramagnetism (förstärkning av det yttre fältet genom inre processer) eller ferromagnetism. Diamagnetism är mycket svag i jämförelse med andra typer av magnetism.

Särskilt diamagnetiska ämnen är: koppar, vismut, guld och silver. (Källa: Stöcker, Taschenbuch der Physik, 5., korrigerade upplagan 2004)

Det starkaste diamagnetiska momentet har vismut. (Källa: Wikipedia)

Min video visar fyra staplade magneter Q-20-20-10-N. För att kunna hålla ihop dem bättre placerades en liten metallbit mellan den andra och tredje magneten, i detta fall en järnkniv.

Magneterna hölls ovanför en glasskål som var fylld till brädden med vatten. Avståndet mellan vattenytan och magneternas undersida var cirka 1 till 2 mm. Kameran placerades framför glasskålen, riktad snett uppåt så att undersidan av vattnet blev synlig. Eftersom totalreflektion uppstod i denna flacka vinkel kan man utesluta att den observerade effekten enbart är en reflektion av magnetens undersida.

Bakom glasskålen låg ett vitt pappersark på bordet (inte direkt synligt, endast i vattnets reflektioner). Bakom glasskålen, direkt bakom pappret, finns en mörkgrön bakgrund (belysningen speglas i den).

När magnetfältet kommer nära vattenytan uppstår en liten fördjupning. Denna fördjupning är endast indirekt synlig: Eftersom den släta vattenytan reflekterar den mörka bakgrunden, medan den lilla upphöjningen reflekterar det vita pappret, kan man tydligt se att vattenytan har deformerats.

För att bevisa att denna effekt inte uppstår genom att magneterna vidrör vattnet, fördes magneterna avsiktligt i kontakt med vattenytan. Omedelbart kan undersidan av den nedersta magneten ses.

Rörelsen av magneterna över vattnet visar att effekten endast beror på magneternas position.

Ytterligare undersökningar visade att denna effekt av vattenförskjutning är starkare i inhomogena magnetfält än i homogena, som de som används här. Effekten skulle kunna förstärkas genom att använda starkare magneter. Ett ännu mer inhomogent fält skulle ytterligare öka effekten.

Jag vill härmed uttryckligen utesluta att Moses vid Röda havet försköt vattnet på detta sätt. Ett magnetfält som är tillräckligt starkt för detta uppstår sannolikt endast i (neutron-)stjärnor.