eletromagnetismo
O relato de William Gilbert sobre suas primeiras experiências com ímãs naturais, publicado em 1600, talvez represente o primeiro estudo científico do magnetismo. Nos anos seguintes, as descobertas feitas por Coulomb, Oersted e Ampère aumentaram nosso conhecimento do comportamento dos ímãs e da natureza das forças magnéticas. Entretanto, os físicos acreditam que somente durante este último século é que começaram a compreender a verdadeira natureza do magnetismo. A opinião atual é que as propriedades magnéticas da matéria são de origem elétrica, resultante, talvez, dos movimentos dos elétrons dentro dos átomos das substâncias. Como o elétron é uma partícula eletricamente carregada, esta teoria sugere que o magnetismo é uma propriedade de uma carga em movimento. Se assim for, podemos explicar a energia associada às forças magnéticas usando leis conhecidas da Física.
Dois tipos de movimentos eletrônicos são importantes neste moderno modelo posto para explicar o magnetismo.
Primeiro um elétron girando em torno do núcleo de um átomo confere uma propriedade magnética à estrutura atômica.
Os elétrons em rotação conferem proprie- dades magnéticas ao átomo.
Quando os átomos de uma substância são sujeitos à força magnética de um ímã forte, a força afeta essa propriedade magnética, opondo-se ao movimento dos elétrons. Os átomos são, assim, repelidos pelo ímã; isto é diamagnetismo; se o movimento do elétron em torno do núcleo fosse seu único movimento, todas as substâncias seriam diamagnéticas. A repulsão diamagnética é bastante fraca em sua ação sobre a massa total de uma substância, porque os movimentos térmicos dentro da substância mantêm os ímãs do átomo agitando-se em direções caóticas, de modo que tendem a neutralizarem-se mutuamente.
O Segundo tipo de movimento eletrônico é o "spin" do elétron em torno do seu próprio eixo. A propriedade magnética da matéria parece originar-se basicamente do spin dos elétrons; cada elétron que