物理教研组.ppt

,磁场,物理教研组,磁场第一节磁场与磁感应强度一.磁场运动电荷在其周围激发磁场。磁场的性质:1.具有力的性质。2.具有能的性质。二.磁感应强度定义：描述磁场强弱和方向的基本物理量。是矢量，常用符号B表示。磁感应强度也被称为磁通量密度或磁通密度。方向：右手螺旋法则。单位：特斯拉（T）注意：磁感应强度是矢量,马蹄形磁铁产生的磁场,磁感应强度的测定,磁场测量仪,三.磁感应线、磁通量1磁感应线类似于电场线为了形象地描述磁场，在磁场中作一些曲线，使曲线上每一点的切线方向和该点B矢量的方向一致，称这样的曲线为磁感应线。2磁通量3磁场中的高斯定理,第二节电流的磁场一.毕奥萨伐尔定律二毕奥萨伐尔定律的应用,第三节磁场对电流的作用一安培定律二磁场对载流线圈的作用,电流计的结构,第四节磁场对运动电荷的作用一洛仑磁力二质谱仪分离和检测不同同位素的仪器。仪器的主要装置放在真空中。将物质气化、电离成离子束，经电压加速和聚焦，然后通过磁场电场区，不同质量的离子受到磁场电场的偏转不同，聚焦在不同的位置，从而获得不同同位素的质量谱。质谱方法最早于1913年由J.J.汤姆孙确定，到现在质谱已发展成为最广泛应用的分析手段之一。,质谱仪原理图,质谱仪,三、电视机扫描偏转线圈实物图,电视机扫描偏转线圈实物图,三霍尔效应,霍尔效应的应用：霍尔效应是一种磁电效应，是德国物理学家霍尔1879年研究载流导体在磁场中受力的性质时发现的。人们利用该效应制成的霍尔器件,它具有对磁场敏感,结构简单,体积小,频率响应宽,使用寿命长等优点.所以广泛作为传感器用于工业、检测等方面。利用霍尔效应电压与磁场的线性关系可知，通过测量元件两端的电压，可以得知空间某区域的磁场分布及其此处的磁感应强度。,举例：已在现代汽车上广泛应用的霍尔器件有：在分电器上作信号传感器、ABS系统中的速度传感器、汽车速度表和里程表、液体物理量检测器、各种用电负载的电流检测及工作状态诊断、发动机转速及曲轴角度传感器,1磁介质及其分类,（magneticmedium）,一、磁介质的分类二、磁介质的磁化三、磁化强度与磁化电流,一、磁介质的分类,磁介质是能够影响磁场分布的物质。,总磁感强度,在磁场作用下，介质出现磁性或磁性发生变化的现象,在介质均匀充满磁场的情况下,r相对磁导率（relativepermeability）,长直密绕螺线管,弱磁质，,顺磁质,如：Mn，Al，O2，N2,抗磁质,如：Cu，Ag，Cl2，H2,铁磁质,如：Fe，Co，Ni,附：生物磁场和磁场的生物效应一、生物磁场,1、心磁图：心脏在极化和除极的过程中，存在电荷的运动，就有对应的心电流，电流产生磁场，我们可以通过测量这个电流的磁场来帮助我们诊断。但是心磁很弱，只有地磁场的百万分之一，测量这样小的磁场，必须用磁屏蔽室和非常灵敏的磁场强度检测仪。如图示，八角形房屋有五层磁屏蔽墙，图中只画了三层。,心磁图磁场强度检测仪,心磁图仪,心磁图仪检查,2、脑磁图简介脑磁图（MEG）是目前最先进的磁源成像技术，它采用低温超导技术（SQUID）实时地测量大脑磁场信号的变化，将获得电磁信号转换成等磁线图，并与MRI解剖影像信息叠加整合，形成具有功能信息的解剖学定位图像，具有极高的时间和空间分辨率。脑磁图是一种对人体完全无创性、无放射性的脑功能图像探测技术，对病人没有任何危险性。,脑磁图的医学应用1.癫痫诊断和致痫灶手术前定位2.神经外科手术前大脑功能区定位3.缺血性脑血管病预测和诊断4.精神病和心理障碍疾病的诊断5.外伤后大脑功能的评估和鉴定6.司法鉴定和测谎应用7.语言、视觉、听觉、体感诱发等的研究脑磁图检查主要适应症l各种类型的癫痫，脑良性或恶性肿瘤，脑血管病(中风)l帕金森病，老年性痴呆，偏头痛，幻听，幻视，脑外伤l精神分裂症，强迫症，抑郁症，自闭症，植物人等等,脑磁图检查,典型癫痫病人发作间期的癫痫活动和对致痫灶精确定位,二、磁场的生物效应,超反射脑磁治疗仪,热磁治疗仪,磁治疗仪,脉冲磁治疗仪,旋磁磁治疗仪,利用高能螺旋生物磁场技术，安全突破脂质包膜，高效杀菌、一步到位、畅通腺管，清楚腺体毒素、提高免疫力、促进微循环，是世界卫生组织倡导的无创、无痛、非介入治疗方式。,螺旋热磁融栓疗法,变频磁场磁疗器,磁疗器将祖国传统医疗技术和现代科技相结合，利用数字集成电路等高新技术，集变频磁疗，热疗，按摩于一体，能疏通人体经脉，具有镇静、止痛、消炎、消肿、降压等作用，对中老年人的腰腿背痛，长期使用电脑者的颈椎毛病，风湿疼痛，高血压，失眠，软组织挫伤，落枕等疗效显著，对有些病痛有立竿见影之效果，是人们家庭必备的保健医疗用品，预防、治疗“电脑病”的特效产品,磁化杯,外磁水处理器,内磁水处理器,第七章电磁感应第一节法拉第电磁感应定律一、电磁感应定律含义：,三、电磁感应的电动势种类1、感应电动势2、动生电动势,发电机的原理,二、楞次定律（用于判断感应电动势方向）,楞次(1804-1865)俄国物理学家和地球物理学家，出生于爱沙尼亚的多尔帕特。早年曾参加地球物理观测活动，发现并正确解释了大西洋、太平洋、印度洋海水含盐量不同的现象，1845年倡导组织了俄国地球物理学，1836年至1865年任圣彼得堡大学教授，兼任海军和师范等院校物理学教授。,用楞次定律判断感应电流方向的步骤:（1）判断穿过闭合回路的磁通沿什么方向，发生什么变化（增加或减少）；（2）根据楞次定律来确定感应电流所激发的磁场沿什么方向（与原来的磁场反向还是同向）；（3）根据右手螺旋法则从感应电流产生的磁场方向确定感应电流的方向。,第二节自感现象一、自感现象定义：若回路本身所通过的电流发生变化时，便在自身所包围面积内会引起磁通量的变化，这样也会激起感生电动势，这种现象称为自感现象，而相应的电动势称为目感电动势,说明：当电流增加的，电动势的方向与原来电流的方向相反，因而阻碍电流强度的增如反之，当电流减少时电动势的方问与原来电流的方向相同，它将阻止电流强度的减弱二、自感系数（L）自感系数代表了线圈阻碍电流变化的本领，L越大，自感作用就大，表明电流就愈难改变自感系数工的国际单位是H(亨利)。,第三节磁场能量,第四节电磁场及其传播一、电场与磁场的相互转化,三、电磁波谱【电磁波谱】在空间传播着的交变电磁产场电磁场，（即电磁波）。它在真空中的传播速度约为每秒30万公里。无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线都是电磁波，不过它们的产生方式不尽相同，波长也不同，把它们按波长（或频率）顺序排列就构成了电磁波谱。依照波长的长短以及波源的不同，电磁波谱可大致分为：（1）无线电波波长从几千米到0.3米左右，一般的电视和无线电广播的波段就是用这种波；（2）微波波长从0.3米到10-3米，这些波多用在雷达或其它通讯系统；,（3）红外线波长从10-3米到7.810-7米；（4）可见光这是人们所能感光的极狭窄的一个波段。波长从（783.8）10-6厘米。光是原子或分子内的电子运动状态改变时所发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波极少的那一部分；（5）紫外线波长从310-7米到610-10米。这些波产生的原因和光波类似，常常在放电时发出。由于它的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当，因此紫外光的化学效应最强；,（6）伦琴射线这部分电磁波谱，波长从210-9米到610-12米。伦琴射线（X射线）是电原子的内层电子由一个