Mit einer Magnetwaage kann man eine Edelmetallprobe anhand der Anziehung oder Abstoßung aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften gegenüber einem starken Magneten analysieren. Dabei wird die Gesamtheit der Probe analysiert. Die folgende Abbildung dient zur Veranschaulichung des unterschiedlichen Verhaltens von dia- und paramagnetischen Stoffen unter dem Einfluss eines äußeren Magnetfeldes.

 

 

Die Edelmetalle Gold und Silber sind, ebenso wie z. B. Kupfer und Blei, diamagnetisch. Das Metall mit den stärksten diamagnetischen Eigenschaften ist übrigens Bismut (Wismut) und wird in dieser Eigenschaft noch von pyrolytischem Graphit übertroffen, mit dem man auch gut magnetische Levitationen demonstrieren kann. (Siehe Video!) Übrigens sind Supraleiter die perfekten Diamagnete, da sie das magnetische Feld völlig aus ihrem Inneren verdrängen.

Wolfram, aber auch Platin und Palladium sind paramagnetisch. Ferromagnetische Stoffe sind z. B. Eisen und Nickel. Während ferromagnetische Stoffe sehr stark von Magneten angezogen werden, ist die Anziehung paramagnetische Stoffe wesentlich schwächer ausgeprägt. Nur diamagnetische Stoffe werden hingegen von Magneten, wenn auch sehr schwach, abgestoßen. Die Ursache für das unterschiedliche Verhalten liegt im atomaren Bereich, genauer in der Elektronenhülle und – bei Ferromagneten – auch in der Kristallstruktur.

Diamagnetischen Stoffe zeigen im feldfreien Raum keinen Magnetismus, da die einzelnen Atome kein magnetisches Moment haben. Unter dem Einfluss eines äußeren Magnetfeldes führen jedoch induktive Vorgänge in den Atomen bzw. bei deren Elektronen zu einem magnetischen Moment, das nach der Regel von Lenz dem äußeren Feld entgegenwirkt und dieses schwächt. Aus dem Verdrängen der Feldlinien aus dem Inneren der diamagnetisch Probe ergibt sich eine abstoßende Kraft zwischen ihr und dem Magneten.

Paramagnetische Stoffe zeigen im feldfreien Raum ebenfalls keinen Magnetismus, da sich die bei jedem Atom vorhandenen magnetischen Momente durch deren statistische Unordnung in ihrer Gesamtheit aufheben. Unter dem Einwirken eines äußeren Magnetfeldes richten sich diese atomaren „Elementarmagnete“ aber in Richtung des äußeren Feldes aus und verstärken es. Folglich wird die paramagnetische Probe vom Magneten angezogen, da Paramagnete die Feldlinien des äußeren Magnetfeldes – bildlich gesprochen – in ihr Inneres „saugen“.