电磁场对生物体系的非热效应及其作用机理

由于电力和通讯的快速发展,人类面临着日益严重的电磁污染,低强度电磁场对生物体系的非热效应引起人们的关注.本文介绍了极低频电磁场和射频电磁场对生物体系非热效应及其机理研究,并提出了一些看法.     

生物电磁学

生物电磁学是一门关于电磁学与生物、医学相互渗透的边绝交叉学科，它研究生物系统与电磁场的相互作用，介绍了电磁场对生物的热效应和非热效应，人体电磁能吸收的数值模型和安全辐照标准。     

极低频电磁场曝露对于大鼠敏感组织红外光谱特征的影响

极低频电磁场非热生物效应的发生与生物组织接受电磁辐射后微观结构的改变有关,利用红外光谱学分析方法可以有效的研究电磁辐射生物效应发生的微观机制。研究了极低频电磁场曝露对于大鼠电磁敏感组织红外光谱特征的影响,对曝露于50 Hz,0.75 mT极低频电磁场作用20天的大鼠的血液、脑和睾丸组织的红外光谱与正常大鼠组织的红外光谱进行比较分析,从分子水平阐述了极低频电磁场曝露作用生物效应的发生机制。实验结果表明极低频电磁场曝露可导致大鼠敏感组织某些特征吸收峰峰位和峰强产生了规律性的变化,说明傅里叶变换红外光谱方法是研究电磁场不同生物效应的发生机制的一种有效手段。     

涡流热效应演示器的制作

1引青涡流热效应是电磁感应现象的一个有力的佐证．涡流热效应在工业生产中早已应用——高频炉冶炼金属，近几年来，涡流加热技术也被应用到家用电器产品中．一般在电磁学教材中，均以变压器铁芯发热来说明这一点．由于变压器中既有铜损，又有铁损，并且做为变压器来说，发热时温度上升较慢，虽能说明原理，但效果欠佳且不直观．根据感应炉的设计原理，作者在讲授电磁学课程时，设计了一种能够直观演示涡流加热效应的演示器，经过实际应用，效果很好．利用涡流加热金属，就是在金属中利用感生电场推动电荷运动而形成电流．感生电场的大小正…     

关于原子实极化能的计算

本文用经典电磁学方法推得碱金属原子原子实极化能公式，并通过拟合非贯穿轨道实验能级数据求得原子实的电偶极极化率和电四极极化率     

有限温度下非拓扑孤子模型的双圈有效势

在双圈水平计算了非拓扑孤子袋模型在有限温度和密度下的有效势，并分析了热效应对真空结构的影响．     

回音壁微腔激光器噪声特性数值模拟研究(特邀)

通过建立包含朗之万噪声源的三模速率方程模型,模拟研究了回音壁模式微腔激光器的噪声特性和线宽特性,特别是注入电流热效应引起的跳模及其对光功率和实现窄线宽的影响.回音壁微腔激光器单模工作时,在大偏置电流下可由低频处的频率噪声得到百kHz以下的激光器线宽;在微腔双模激射状态下,由于模式竞争作用,微腔激光器的相对强度噪声和频率...     

海洋电磁学

海洋电磁学研究海洋中与电磁有关的问题．它是在电磁波和天然电磁场应用于海洋通信和海洋探测的研究过程中逐步形成和发展起来的，是一个新兴的交叉学科．本文简要地介绍了海洋电磁学的历史、现状和存在的问题．     

驻极态与伪装材料

本文介绍了几个学科互渗交叉,而得到深入发展的驻极体材料的研究历史、发展和未来的动向．特别指出了驻极态的研究是一个具有共性的基础理论课题．本文又特别介绍了驻极体（具有驻极态特性的材料）用于伪装材料方面的实践和未来发展方向,以及开发伪装（隐身）材料的意义．     

变工况对侧壁式离心泵振动特性的影响

振动是离心泵关键性能指标,低振动离心泵设计是目前研究的难点问题。本文对具有特殊结构的侧壁式压水室离心泵振动特性进行实验研究,分析了不同流量下,模型泵重要测点处振动频谱和能量的变化特性。结果表明:变工况对模型泵的中、高频信号影响较小,不同流量下低频振动能量变化明显,因此水力因素主要诱发低频振动信号;加速度频谱图中,叶频处的幅值较小,峰值信号出现在叶频的高次谐波处;低频段振动能量和泵内流场结构密切相关,非设计工况下,泵内容易出现非稳态流动结构,造成泵的振动能量不断上升;尤其在小流量工况,旋转失速导致泵的振动能量迅速增加;通过对振动能量曲线分析初步提出了低频振动能量和流量的特征函数关联式,为预测变工况对泵振动特性的影响提供理论依据。     

极低频高压脉冲电场对萌发玉米种子超弱发光的影响

生物超弱发光是来自细胞的电磁信号,在揭示电磁生物学效应的机理研究中具有重要作用.为了研究极低频脉冲电场生物学效应及其机理,采用基于玉米细胞电位波动频率的1 Hz极低频高压脉冲电场处理萌发玉米种子,结果发现玉米种子的萌发过程明显加快,根长和芽长均有显著增长.对萌发种子的自发发光和延迟发光的测量结果显示,1 Hz极低频高压脉冲电场对萌发过程中玉米种子的自发发光和延迟发光积分强度都有明显的促进作用,表明1 Hz极低频高压脉冲电场加速了玉米种子萌发过程中的DNA合成和细胞代谢.     

温度与电磁参数协同影响胰岛素分子构象与功能的光谱学方法研究

近年来,脉冲电磁辐射和弱电磁辐射的生物效应已引起人们的关注.开展了众多的病理学调查和实验研究.但是研究结果并不一致,学术界存在众多争议.由于脉冲电磁辐射和弱电磁辐射不能引起被辐照生物样品产生明显的温升效应(温升小于0.1℃),不能用电磁辐射的热效应机理来解释这类生物效应.因此人们往往称之为"非热效应".文章应用荧光光谱和拉曼光谱方法研究脉冲电场对胰岛素分子构象变化影响的结果表明:(1)尽管这类电磁辐射不会引起被辐照生物样品的温度产生明显变化(0.1℃),但是辐照时的环境温度变化则能改变辐照实验的结果.(2)环境温度能对胰岛素分子结构中的链间二硫键,C-C键的振动等在脉冲电场作用下的变化产生明显的影响,从而对脉冲电场引发的胰岛素的构象变化产生影响.这表明对于"非热效应",表征热的量度的温度,仍是脉冲和弱电磁场辐照生物效应研究中值得关注的极重要参数.     

极低频高压脉冲电场对萌发玉米种子超弱发光的影响

生物超弱发光是来自细胞的电磁信号,在揭示电磁生物学效应的机理研究中具有重要作用.为了研究极低频脉冲电场生物学效应及其机理,采用基于玉米细胞电位波动频率的1Hz极低频高压脉冲电场处理萌发玉米种子,结果发现玉米种子的萌发过程明显加快,根长和芽长均有显著增长.对萌发种子的自发发光和延迟发光的测量结果显示,1Hz极低频高压脉冲电场对萌发过程中玉米种子的自发发光和延迟发光积分强度都有明显的促进作用,表明1Hz极低频高压脉冲电场加速了玉米种子萌发过程中的DNA合成和细胞代谢.     

库仑及其在建筑力学上的贡献

 库仑(Charles August de Coulomb)是18世纪与英国的卡文迪许齐名的法国杰出的物理学家和军事工程师。众所周知,其电磁学研究成果卓著,具有划时代的意义。著名的库仑定律的建立,使电磁学进入了定量的研究,从而使电磁学真正成为一门科学,并为数学引入电磁学打开了道路,为继续发展电动力学奠定了基础。为纪念他对电磁学的贡献,人们把国际单位制中电荷电量的单位(库仑),以其姓氏命名。     

烟草光合细胞Chla荧光动力学和超弱发光对低强度射频电磁场的响应

在300MHz低强度射频电磁场的作用下，烟草叶片光合细胞Chla荧光动力学过程和超弱发光均发生了变化，荧光动力学参数F0、FV／F0、FV／Fm、△FV／T和T1/2及超弱发光的光子数对电磁场辐射功率的响应呈现出非线性和“功率窗”特征，表明低强度射频电磁场对光合细胞具有非热效应．电磁场的非热效应使得烟草叶片光合细胞的细胞膜受到伤害，PSⅡ反应中心受损、PSⅡ潜在活性降低．光合电子传递过程受阻．原初光能转换效率下降．     

Ca2+和Mn2+共掺杂Ba1-xSrxTiO3固溶体的制备及其电学性能 研究

利用溶胶-凝胶法制备了Ca2 和Mn2 共掺杂Ba1-xSrxTiO3 (BST)固溶体．采用TG-DTA热分析、XRD衍射和TEM透射电镜对其进行了表征,并研究了热处理温度和外加直流偏压对其电学性能的影响．XRD显示,Ca2 和Mn2 共掺杂没有改变BST的结构．TEM照片揭示了热处理温度对其形貌的影响．阻温特性曲线显示,在低频时它显示正温度系数效应(PTC),在其它频率则显示负温度系数效应(NTC)．电阻与电压关系显示,低频时它呈现电阻特性,而高频时则显示容抗特性．这些结果说明,掺杂能调节BST材料的电学性能;这些现象可以用晶界电阻效应,Heywang模型和离子极化理论来解释．     

大学物理电磁学“从头开始”的物理思想和相应的教学方法探讨

法拉第和麦克斯韦发现,“电磁力”是不同于万有引力、需要“从头开始”研究的对象．电磁学中从静电学开始渗透的“从头开始”的物理学思想和方法是在电磁学的教学中必须加以关注的．电磁学“从头开始”思想方法的主要表现有哪些？它渗透的思想方法究竟与力学、热学有什么不同？在相应的教学方法上要作出怎样的改进？本文从六个方面进行了探讨．     

Ⅰ层厚度对限幅器热损伤效应的影响

基于器件物理模拟分析法研究PIN限幅器二极管的微波脉冲热效应,利用Sentaurus-TCAD仿真器建立了PIN二极管二维多物理场仿真模型,研究了在5.3,7.5,9.4 GHz的微波脉冲作用下,不同Ⅰ层厚度的二极管模型的峰值温度变化。仿真结果表明:Ⅰ层厚度对PIN二极管微波脉冲热效应的影响分两个阶段,拐点前厚度增加,峰值温度提高,拐点后厚度增加峰值温度降低;一定范围内微波脉冲频率的变化对拐点影响不明显。     

从电磁学内容探讨高中与大学的物理教学衔接

通过两份重要文件《普通高中物理课程标准(实验)》与《非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求》的对比性研究,对高中与大学两个阶段电磁学部分教学内容的衔接作了详细探讨,并给出了大学物理电磁学部分知识点处理的建议.     

基于微波加热对纯水氢键结构的拉曼光谱研究

微波非热效应是指除了热效应以外的其他效应,如电效应和磁效应。微波化学在有机合成中起着重要的作用,其是否存在微波非热效应一直存在争议。通过对纯水在两种不同加热方法(油浴和微波)下的拉曼光谱分析,来验证微波非热效应的存在。发现,微波电场对纯水中氢键的破坏要比传统加热更加的强烈。通过分析纯水中各种氢键结构的变化,总结出微波电场对纯水的作用机理,以及微波非热效应对纯水结构的影响。