안녕하세요. 김진성 과학전문가입니다.
자석은 고대 그리스 시대부터 사람들에게 알려졌지만, 자석의 원리는 20세기 초반, 양자역학이 등장함으로써 규명되었습니다.
우리가 자석이라고 부르는 물질은 그 원자 자체가 자석인 것이에요.
그 당시 과학자들은 원자를 분광기로 관측하여 원자가 내 뿜는 빛이 '선 스펙트럼'임을 관측했는데 이때의 선 스펙트럼의 에너지 값과 원자 자체에서 측정한 에너지 값이 일치 하지 않는 문제를 발견했죠.
그 원인은 원자 내부의 전자가 공전하며 발생시키는 자기장에 있었는데, 이 자기장에 의해서 원자에서 나오는 선 스펙트럼이 나뉘는 '제이만 효과'에 의한 것임이 밝혀졌습니다.
그러나 이로써도 선 스펙트럼이 갈라지는 현상을 정확히 설명하기엔 모자랐는데 이는 원자 내부의 전자가 공전만 하는 것이 아니라 자전까지 하기 때문인 것으로 나타났어요.
원자가 자전을 하게되면 자전축을 기준으로 자기장이 형성되는데 이때 자전방향이 시계 반대방향이면 자전축 위쪽이 N극이 되고, 자전축 아래쪽이 S극이 된다. 시계방향일 경우에는 이와 반대입니다.
답변이 도움이 되셨길 바라면 좋은 하루 되시길 바랍니다.
