Ne próbáld ki a vizsgálaton!

Ha véletlenül MR vizsgálatra kell mennie az embernek, akkor minden fémtárgyat kint kell hagyni. Mivel az MR mágneses rezonancia eljárás alapja az, hogy egy mesterségesen fenntartott erős mágneses térbe helyezik a vizsgált testrészt. (Ez az erőtér elbillenti a hidrogénatomokban a protonok tengelyének irányát. Azért alkalmas a hidrogén a tanulmányozásra, mert elegendő mennyiségben van jelen, és páratlan protonszámú (1). A test körülbelül 70 százalékát víz (H2O) alkotja, amely részben hidrogénből épül fel. Ezeket a szkennelés alatt, rétegenként, plusz energiával „bombázzák”, ezzel megváltoztatják a tengelyek dőlését. Ezután a proton, miközben „igyekszik” visszaállítani eredeti dőlésszögét, a kapott energiát visszasugározza. Ezt a visszasugárzott energiát képes mérni a készülék, és ez alapján rekonstruálható a háromdimenziós kép is. Így szisztematikusan, tetszőlegesen beállított síkokban képeket készítenek, amelyekből információt nyernek az adott térfogaton található szövetek víztartalmáról, sűrűségéről, végső soron az anyagáról, mely a strukturális elemzésekhez szükséges.)

A felvételen az látszik, hogy milyen irtózatosan erős egy ilyen berendezés. A berendezés belsejében 1 tesla nagyságú mágneses erőtér van. Összehasonlításképpen a Föld mágneses terének ereje 0,00005 T, egy hűtőmágnes 0,02 T...

Mágneses csemegék

Mágneses tér kimutatására tökéletes a mágnes köré szórt fémreszelék. Mindenki látta már általános iskolában, és egyeseknek még olyan nagy szerencséjük is van, hogy újra megszemlélhették középiskolában is a kísérletet... A kísérlet szép, látványos, de nem könnyedén mozgatható. A Csodák Palotájában lehet találkozni olyan szerkezettel, ahol az elméletből ismert sok kis parányi iránytű szerepel állandó, de mozgatható mágnesek körül. Ezt a kísérleti eszközt fejlesztették tovább, és így térben szemlélhetjük meg, ahogy a kis mágneses iránytűk beállnak a térerősség irányába:

Ørsted dán fizikus vette észre először, hogy áramjárta vezetőnek is van mágneses tere. Egyenes vezető körül kis mágnest mozgatva, le is tudjuk tapogatni a teret. Vagy ha fémreszeléket szórunk az áramjárta vezető köré. Az utóbbi kísérlet képekben:

Ezt a képet felülről fényképeztem. Egy vezető van merőlegesen az átlátszó plexilapra, amire a fémreszeléket szórtam. Azért kell egy kis képzelőerő, de talán messziről látszik, hogy a fémreszelék a vezető körül koncentrikus körökben helyezkedik el. 

 Ezen a képen egy egymenetes tekercs körül kialakult erővonalkép látható. Jelentősen jobban sikerült, mint az előző. Kivehető, ahogy az erővonalakat fűzőként szorítja össze a tekercs, már majdnem hogy párhuzamossá téve őket.

Itt pedig egy hatmenetes tekercs erővonaltérképe látható. A tekercs belsejében lényegében párhuzamosak az erővonalak. 

Ezek a kísérletek rendkívül veszélyesek: 5 A áram folyik a szigeteletlen vezetékekben.

A mágneses tér jelenlétének szemléltetésére azonban van egy másik mód is. Ez talán még inkább koszos, nehezen elmosogatható, de a legszebb mindhárom közt. a ferrofluid. Ez egy olyan folyékony anyag, ami mágneses tér hatására erősen polarizálható.. Így sok, rendkívül szép kísérlet mutatható velük. Láttunk is ilyet a Csodák Palotájának még amikor a Millenárison volt, a legfelső emeletén. Itt egy videó arról, milyen szépségeket lehet mutatni vele:

 

És végére hagytam a jó hírt: ez a ferrofluid otthon is elvégezhető: csak fénymásolóba való festék és olaj kell hozzá. (És gumikesztyű, meg egy csomó mosogatószer, a kísérlet utánra...) A Berzsenyi Dániel Gimnáziumban a 2013-as fizika táborban az akkori 11.b-ek is sikeresen kísérleteztek a folyadékkal. Itt egy kis videó, ha valaki szeretne készíteni ilyet:

És a végére egy igazán morbid rajzsorozatból - az  Öngyilkos Nyúlból (Suicide Bunny - Andy Riley-től) - választottam két ideillőt: