地球磁场的物理问题

地磁学的发展经历了两千多年的历史，文章回顾了这一漫长历史的四个主要阶段，对每一阶段研究的基本物理问题和主要进展做了简要概述．地磁场的空间分布、地磁场起源、地磁场长期变化和西向漂移、磁极移动和极性倒转、地磁场与人类生存环境等，是地磁学的基本物理问题．文章还从物理概念、研究现状和地磁学以及相关学科当前存在的问题等几个方面对地磁学未来的发展趋势做了简要的说明．     

地球磁场的变化

近年来科学家们都知道，地磁场的强度每十年要降低0．5％左右，如果这个趋势继续下去，那么每隔三百万年地球的磁场就可能要发生一次反转，即地球上的南极要变为北极，而北极变为南极．地球磁场的这个现象是不是一个必然的规律，对科学家们来说，还是一个未解决的问题。     

利用地球磁场测量质子的自旋弛豫时间

利用地球磁场核磁共振(EF NMR)的方法测量水中质子自旋弛豫的时间.两种不同的自旋弛豫时间T_1和T_2分别测得为(2.46±0.16)s和(0.83±0.02)s,与《Measurement Science and Technology》2012年(21卷)第10期上Michal CA一文所得到的结果T_1=2.3±0.1 s吻合较好.此外,实验数据也验证了居里定律,并通过对硫酸铜溶液的测量说明了溶液中离子的存在会使自旋弛豫过程加快.此工作提供了一种利用地球磁场测量秒量级的自旋弛豫时间的方法.     

基于PASCO实验平台的地球磁场测量

基于PASCO实验平台的软件和计算机接口,利用高灵敏度磁场传感器对地球磁场的强度及磁倾角等相关参量进行测量与分析。实验结果表明,该测量方法操作简单,精确度较高,实用性很强。通过轻松的实验过程对地球磁场等不易感知的弱磁场有了一个清晰直观的认识。     

用油膜法估测分子的大小实验技巧

据美国国家地理网站报道,最新研究结果表明,由于地核磁场变化,地球北端磁极正以每年64km的速度向俄罗斯方向移动．     

磁极倒转——地球演化史上最激动人心的一幕

 地球磁极变化的最激动人心一幕是“磁极倒转”事件。在地球演化史中,“磁极倒转”事件经常发生。如今,“磁极倒转”再次被媒体所关注。这,是灾难逼近,还是“杞人忧地”?地球曾经多次发生过磁极倒转事件!人们都知道,地球是个大磁场。然而,地球的磁场并非亘古不变,它的南北磁极曾经对换过位置,这就是所谓的“磁极倒转”。     

月球的形成

天文学家认为 ,月球是由一个像火星般大小的物体撞入地球 ,将物质溅射到围绕地球的轨道上形成的 .这一撞击还把地球上一天的时间延长到现今的 2 4小时 .月球中的物质一部分来自地球 ,其余部分来自撞击体 .科学家们对撞击体的物质在月球中所占的比例做了估计 ,结果分歧很大 .进行地球化学研究得到的估计值从小于 1%到大于 5 0 % ,而大多数地球物理模型则预言这一比例在 5 0 %到 90 %的范围 .在德国的天文学家通过将月球与地球岩石样品的成分进行比较 ,计算出月球上来自碰撞物体的物质不超过月球的三分之一 .此外 ,他们还估计 ,月球至少是在 4…     

高温高压下液态Fe-8.6 wt% Si的声速和密度：富Si地核的证明

在前人的研究基础上,我们建立了新的热力学模型来计算高温高压下液态Fe和Fe-8.6 wt%Si(简称Fe-8.6Si)的状态方程(EOS)和纵波声速(V_P).计算结果与静高压和动高压实验测量的EOS和V_P一致.在外地核环境下,液态Fe-8.6 Si的EOS和V_P同时与外地核的地震波数据一致.如果Si是外地核中唯一的轻元素,其含量不超过7.6～8.6 wt%.     

磁极和磁场实验的创新设计

利用非磁性透明塑料袋和有机玻璃板等材料收集铁粉,解决了磁极和磁场实验中铁粉不易收集且不卫生的问题、实验装置制作简单,易操作,现象明显.     

利用"N-S磁极"判断感应电流方向的几点讨论

从磁极间“同极性相斥、异极性相吸”的性质出发，分析载流线圈与磁体间的相互作用，进而判断感应电流的方向．在应用这一方法的过程中，常出现错误套用该性质而出现对感应电流方向的错误判断．本文对此进行分析指正．     

卤磷酸钙荧光粉中锑酸钙的检测及其形成原因探讨

众所周知,在卤磷酸钙荧光粉(以下简称卤粉)烧制过程中常形成锑酸钙(CaSb2O6:Mn)、正磷酸钙(Ca3(PO4)2:Sb,Mn)、焦磷酸钙(Ca2P2O7:Sb,Mn)等杂质相.已有不少工作研究了这些杂质相对卤粉效率的影响.这些研究表明,上述杂质相的存在降低了卤粉的发光效率,从而用含有杂质相的卤粉制灯,使灯的光通降低和光衰增大.曾有人使用化学分析方法来检测卤粉中的锑酸钙,即通过分析测定卤粉中Sb5+的含量来对应计算出锑酸钙的含量.最近,А.Е.Скреблюков等人提出了通过改变激发光波长测量卤粉的发光光谱来检测锑酸钙的方法,这一方法的特点是简便、可靠、准确、快速.本工作应用这一方法对几种卤粉中的锑酸钙进行了检测,并就卤粉制备过程中锑酸钙生成的原因进行了初步探讨.     

非接触圆筒形推拉式磁偶合联轴器的磁力矩公式的推理及其分析

本文对圆筒形推拉式磁偶合器的磁力矩 ,进行了推导 ,对推导结果进行了分析。     

柱形量子点中弱耦合磁极化子的性质

应用线性组合算符方法和幺正变换方法,研究在抛物势作用下的柱形量子点中磁极化子的性质。对ZnS量子点的数值计算表明,量子点中磁极化子的基态能量随特征频率、回旋共振频率的增大而增加,这是由于特征频率增加时振动能量、回旋共振频率增加时外磁场中的附加能量增加所致。当特征频率(或回旋共振频率)增加到某一值时,磁极化子能量由负变为正。基态能量随柱高的减小而增加,且柱高越小,增加越快;当柱高减小到某一值时,磁极化子能量也由负变为正。总之,柱形量子点中的磁极化子,其基态能量与量子点的尺度、外磁场、特征频率等有关。     

温度对抛物量子点中弱耦合束缚磁极化子的影响

采用线性组合算符和幺正变换方法研究温度对量子点中弱耦合束缚磁极化子性质的影响,导出了弱耦合束缚磁极化子的振动频率、基态能量和声子平均数随温度的变化关系。取CdTe晶体为例进行数值计算,结果表明:弱耦合束缚磁极化子的振动频率、基态能量和声子平均数随温度的升高而增大,基态能量随量子点的受限强度的增强而迅速增大。     

水绿矾的状态方程和高压熔化

 用阻抗匹配法和压电探针技术测量了初始密度为1.714 g/cm³（孔隙率α=ρ₀/ρ₀₀=1.898/1.714=1.107）的水绿矾（FeSO₄·7H₂O）的冲击压缩线,发现其在0～100 GPa范围内存在两个明显相区：含有部分熔融的低压相和完全熔化的高压相。在两个相区内,冲击波速度D和波后粒子速度u可分别描述为：D=0.59+2.06u（u<3.12 km/s）和D=3.18+1.223u（u≥3.12 km/s）。从冲击压缩数据出发,用欧拉有限应变理论得到了其等熵状态方程。其熔化方程可用p_m(GPa) =0.159(T_m(K)/1000)^6.3371+0.69来近似描述。     

关于“磁场空间分布的新概念”一文的说明

 《现代物理知识》一九八九年第三期发表了“磁场空间分布的新概念”一文后,收到了一些学者来信,提出了一些问题.我就有些问题作一个初步的说明.至今为止,所有的教科书中都是把一个条形磁铁和地球外部的磁场看作是沿一个方向分布的,磁能量从S极流向N极,对生命系统的作用具有同一倾向.现有的测量和实验记录到的资料表明,这个概念有误.美国国家空间管理部门对地球外磁场空间分布的测量记录,发现地球象一块条形磁块,具有磁性赤道(磁场等于零),分开两个不同的磁能区(正能区和负能区--正能指发射能量,负能指吸收能量),磁能从S极离开,进入地球表面,然后逐步改变它的方向.     

声子之间相互作用对磁场中表面极化子的诱生势的影响

研究极性晶体中电子与表面光学(SO)声子和体纵光学(BO)声子耦合弱的表面磁极化子的性质,采用线性组合算符和微扰法导出了极性晶体中表面磁极化子的有效哈密顿量。讨论了反冲效应中不同波矢声子之间相互作用对表面磁极化子诱生势的影响。