科学家发现压入气体的水易受磁场影响

物理学家和化学家越是仔细观察，就越发现水真是一种非常神奇的物质。比如，磁场能够改变水壶中水垢形成的速度，虽然这一现象已有工业应用，但其原因还没有真正了解，而且在学术界仍有争议。简单的对象更易于研究，日本信州大学（Shinshu University）的Ichiro Otsuka 和Sumio Ozeki正在利用简单系统研究这一现象。他们发现磁场不会改变纯水的物理性质，却能够改变溶解了氧气之后的水的振动谱和电解特性。     

弱磁场对水和冰性质的影响

绝大多数关于磁场影响水性质的论文都是在大范围地磁场中、在湍流通过非均匀磁场的条件下提出的.在这样的处理中,杂质对水性质的改变起主导作用.报道的最新结果是研究交变磁场、稳恒磁场以及旋转试管对水的一系列物理性质的影响,如交流电导率k、声速v声、热导率X、过冷度△T、复介电常数ε*、损耗因数tgδ、折射率n、表面张力σ和吸附作用等. 在与频率f处有关的交变磁场强度H不同但确定的条件下,进行水和冰性质的研究时,我们发现了某些极值现象1).作为例子,图1表示tgδ和k的数据;图2表示过冷度(△T)和结晶的动力学数据. 在给定磁场数值H条…     

水在电场、磁场作用下物理性质变化及其影响

 电场、磁场处理水的研究和应用已有几十年的历史。国内外许多学者对电场、磁场处理水的物理性质做过反复的对比实验,取得了大量有价值的数据和结论。目前世界上很多国家都感到了水资源的宝贵和环境保护的重要。在新的世纪开始的时候,总结并进一步开展这项研究工作,对于保护环境及充分和科学地利用水资源是非常必要的。一、磁场作用下水的物理性质变化及其影响经磁场处理的水,水的渗透压、表面张力、粘滞系数、ｐＨ值、介电常数和电导率等均有不同程度的变化。而且一般水溶液的变化比纯水要大一些。磁场处理水对盐的溶解度有所增大;某些气体（如Ｏ２和ＣＯ２）在磁场处理水中的溶解度也增大。     

在磁场作用下水的特性的变化和它的变化机理

我们研究了在磁场作用下水的光学性质和电学性质等的变化,实验发现它们的这些特性和未受磁场作用的水有重大改变特别是在红外光谱和拉曼光谱中的变化更加明显,这种现象就称为水的磁化。我们从水的中红外光谱得知在3000~3800 cm-1的范围内有奇特的六个峰值存在,从水分子结构和红外光谱的特性出发了解到它们分别代表了自由水分子的OH键的对称与反对称的振动,众多水分子通过氢键连接而成的线性链和环形链的OH键的对称与反对称振动,于是从这个实验我们看到了在这个水中存在有众多水分子结合成的环形氢键链的存在。我们用水分子的极化特性,一阶相变的特性和实验进一步证实了这些环形链的客观存在,根据质子或氢离子在氢键系统中传递理论得知在磁场的罗仑兹力作用下处于水中环形氢键链中质子能够进行传导产生环形电流.这些环形电流象一个分子电流或是个小磁体,它们能彼此相互作用或与外加磁场相互作用,从而改变了水分子的分布和结构状态,导致了水的一些特性的变化,这就是水的磁化的分子机理,我们用这个机理解释了我们从实验中所发现的磁处理过的水的特性如饱和效应和记忆效应等,因此这是非常有趣的实验和现象.     

水的抗磁性演示实验

利用磁铁作用于漂浮在水面的纸片和盛水气球,演示了水的抗磁性,并利用全反射研究了水的抗磁性与外磁场的关系.实验结果表明:当磁铁置于水面上方时,磁场作用区域的水面向下凹陷.磁场越强,水面的凹陷程度越大,水的抗磁现象越明显.     

磁场对水系统内能影响的MC计算机模拟方法研究

用Monte-Carlo计算机模拟方法,通过对一个含有64个水分子的三维体系在磁场作用时内能变化的计算,定量评估了磁场强度及温度对磁处理效应的影响。研究发现:水的内能与外加磁场强度的关系曲线是一条多极值曲线;水-水径向分布函数伴峰的高度与磁感应强度也具有多极值特征;计算机模拟结果与实验结果基本一致,计算机模拟确实是从分子水平研究磁处理机理的有效方法。     

宇宙磁场

磁场在宇宙中无处不在,贯穿各种天体。磁场对天体形成、辐射和演化起重要作用,也是宇宙线研究的基础。以前人们对宇宙磁场的理解主要是来自对地球和太阳磁场的测量和物理解释。近20年来,对宇宙更大尺度天体的磁场测量取得很大进展:发现了银河系具备沿着银河旋臂的几万光年尺度磁场,强度为2—4μG;发现了银河系晕里具有环向磁场,在银道面上下方向相反;发现了银河系中心有极向磁场的观测证据;发现了邻近旋涡星系可能具有万光年尺度磁场的证据;发现了星系团几千万光年范围内磁场存在的证据。宇宙学模拟也显示在宇宙超大纤维结构中应该有磁场存在。这些磁场可能都是宇宙早期产生并在天体形成和演化过程中得以发扬光大。     

用塞曼效应测量磁场的误差传递规律

塞曼效应实验中谱线环的直径会随着磁场的强弱而变化,可以利用此现象测量磁场.本文导出了磁场测量公式,通过实际测量,发现了磁场测量误差的规律,设计了误差传递模型来模拟和论证了这一规律,所得到的结论,可以指导磁场测量的方法,提高测量的精度.     

双等离子体团相互作用的磁流体力学模拟

利用商用磁流体力学模拟程序USIM对双等离子体团相互作用过程进行了数值模拟,分别考察和比较了双对流等离子体团在外加磁场和无外加磁场情况下,相互作用的物理过程.发现在外加磁场情况下等离子体团相互作用会伴随着磁重联(反向磁场)、磁排斥(同向磁场)以及一些不稳定过程.针对激光产生等离子体团错位相互作用实验,进行了标度模拟,发现外加磁场起着重要作用,进一步表明激光等离子体的磁化特征.研究结果为下一步在神光Ⅱ激光装置进行强磁环境下等离子体实验提供理论指导.     

量子霍耳效应发现十周年

 霍耳效应是1879年美国物理学家霍耳研究载流导体在磁场中导电的性质时发现的一种电磁效应.他在长方形导体薄片上通以电流,沿电流的垂直方向加磁场(如图1),发现在与电流和磁场两者垂直的两侧面产生了电位差.后来这个效应广泛应用于半导体研究.一百年过去了.1980年一种新的霍耳效应又被发现.这就是德国物理学家冯·克利青从金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)发现的量子霍耳效应.     

高速飞行器磁控阻力特性

采用低磁雷诺数磁流体数学模型,对外加磁场下的高超声速半球体流场进行数值模拟.选取三种简单理想磁场(轴向、径向、周向均布磁场),分析了不同磁场类型对流场结构、气动阻力与洛伦兹阻力的影响及作用机理.研究发现,轴向磁场径向"挤压"效应使得激波外形凸出,且壁面静压存在"饱和现象";径向磁场存在轴向"外推"效应,较大的磁场强度会导致肩部形成高温区;周向磁场下感应电场的存在导致增阻效果很差.进而对比了两种相同驻点磁感应强度特殊分布磁场(偶极子磁场、螺线管磁场)下的流场,发现了不同于理想磁场的径向"扩张"效应.按增阻效果从大到小依次为径向磁场、螺线管磁场、轴向磁场、偶极子磁场、周向磁场.     

平面磁场的磁感应线

尽管平面电场的电场线和等势线的计算出现在大学的数学物理教学中,平面磁场的磁感应线的计算却很少在教学中涉及。本文通过讨论平面磁场与平面电场的基本性质以及它们之间形式上的对应关系,发现平面磁场的磁感应线与相应特定平面电场的等势线重合;因此可以通过计算相应平面电场的等势线来获得平面磁场的磁感应线,为绘制平面磁场的磁感应线提供了一种简易方法。文中通过一个简单示例来印证平面磁场的磁感应线和平面电场的等势线之间的对应关系。     

生命科学中的物理问题讲座第四讲生物磁学的最新进展

概述了最近生物磁学的主要进展和若干机制问题。这些进展包括生物磁场、生物磁性、磁场生物效应、生物磁技术及其在工业、农业、医学和环境保护等方面的应用，简要地讨论了生物磁场来源，生物磁性特点，生物系统磁共振，磁场对生物电流、自由基、蛋白质、生物膜和生物结构的影响，以及磁场处理水的问题。     

第四讲 生物磁学的最新进展

概述了最近生物磁学的主要进展和若干机制问题，这些进展所括生物磁场，生物磁性，磁场物效应，生物磁技术瘃其在工业，农业，医学和环境保护等方面的应用，简要地讨论了生物磁场来源，生物磁性特点，生物系统磁共振，磁场对生物电流，自由基，蛋白质，生物膜和生物结构匠影响，以及磁场处理水的问题。     

光泵磁共振实验中小信号的讨论

光泵磁共振实验中铷原子光谱具有超精细结构,在磁场中原子的超精细能级产生塞曼分裂,在垂直于产生塞曼分裂的磁场方向,加一射频磁场,并且满足一定条件时在塞曼子能级之间产生磁共振,实验发现除了出现符合跃迁条件的磁共振信号外,还有附加小信号,可用多量子跃迁解释。     

面内磁场对硬磁泡形成的影响

实验研究了面内磁场对一次脉冲偏磁场作用下外延石榴石薄膜中硬磁泡形成的影响,发现存在一个使硬磁泡不再形成的临界面内磁场H_in⁰,它与材料参量有关,通过实验,运用面内磁场对条状畴的作用和枝状畴的形成,定性解释了软硬磁泡形成的分界场H_[b]随面内磁场增大、快降以及缓降这三个物理过程。 关键词：     

霍尔效应

1879年,二十四岁的霍尔在研究载流导体在磁场中所受的力的性质时,发现了一种电磁效应,即如果在电流的垂直方向加以磁场,则在同电流和磁场都垂直的方向上将建立一个电场。这个效应后来被称为霍尔效应。从那时到现在,一百年过去了,霍尔效应以及利用这个     

铁质类金属热导率改变的新发现

实验通过使用TC-3型固体热导率测定仪[1]来分别测量无加磁场金属圆柱和外加磁场金属圆柱的热导率,并采用控制变量法,来探究磁场对固体热导率的影响,发现外加磁场对铁质类金属的热导率有一定的影响。     

磁性液体在磁场中产生光的双折射效应机理

磁性液体是一种特殊的高分子稳定胶体,在磁场中会产生光的双折射效应,对磁性液体在胶体学科方面展开研究,发现磁性液体在磁场中的弱絮凝行为表现异常明显,显示出特有的方向性,且又不至胶体系统失稳,证明了磁性液体中的磁性微粒在磁场中聚集成方向性的链状而又不失稳的临界状态存在。从而揭示了方向性弱絮凝是磁性液体在磁场中产生光的双折射效应的机理。     

磁场对铁质类金属热导率影响的初步分析

通过使用TC-3型固体热导率测定仪测量外加磁场的铁质类金属圆柱的热导率,并采用控制变量法,从而探究磁场对固体热导率的关系,发现外加磁场与铁质类的金属热导率变化存在线性关系。