電磁場與電磁波論文

1、電磁場與電磁波論文電磁場與電磁波的應(yīng)用姓名王澤芳指導(dǎo)教師辛平秀（呂梁高級實驗中學(xué)理科1415班山西離石033000）摘要：磁是人類生存的要素之一。地球本身就是一個磁場，由于地球自身運動導(dǎo)致的兩極縮短、赤道拉長、冰川融化、海平面上升等原因，地球的磁場強度正逐漸衰減。外加高樓林立、高壓電網(wǎng)增多，人為地對地球磁力線造成干擾和破壞。所以，現(xiàn)在地球的磁場強度只有500年前的50%了，許多人出種種缺磁癥狀?？茖W(xué)家研究證實，遠(yuǎn)離地球的宇航員在太空中所患的“太空綜合癥就是因缺磁而造成的。由此可見磁對于生命的重要性。磁場療法，又稱“磁療法”、“磁穴療法”，是讓磁場作用于人體一定部位或穴位，使磁力線透人人體組織深

2、處，以治療疾病的一種方法。磁療的作用機制是加速細(xì)胞的復(fù)活更新，增強血細(xì)胞的生命力，凈化血液，改善微循環(huán)，糾正內(nèi)分泌的失調(diào)和紊亂，調(diào)節(jié)肌體生理功能的陰陽平衡。關(guān)鍵詞：磁療電磁生物體生物磁場磁療保健電磁場與電磁波簡介：電磁波是電磁場的一種運動形態(tài)。電與磁可說是一體兩面，電流會產(chǎn)生磁場，變動的磁場則會產(chǎn)生電流。變化的電場和變化的磁場構(gòu)成了一個不可分離的統(tǒng)一的場，這就是電磁場，而變化的電磁場在空間的傳播形成了電磁波，電磁的變動就如同微風(fēng)輕拂水面產(chǎn)生水波一般，因此被稱為電磁波，也常稱為電波。電磁場與電磁波在實際生產(chǎn)、生活、醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，具有不可替代的作用。如果沒有發(fā)現(xiàn)電磁波，現(xiàn)在的社會

3、生活將是無法想象的。生物電磁學(xué)是研究非電離輻射電磁波（場）與生物系統(tǒng)不同層次相互作用規(guī)律及其應(yīng)用的邊緣學(xué)科，主要涉及電磁場與微波技術(shù)和生物學(xué)。其意義在開發(fā)電磁能在醫(yī)學(xué)、生物學(xué)方面的應(yīng)用以及對電磁環(huán)境進行評價和防護。生物電磁學(xué)的研究內(nèi)容主要設(shè)計五個方面：1、電磁場（波）的生物學(xué)效應(yīng)，研究在電磁場（波）作用下生物系統(tǒng)產(chǎn)生了什么；2、生物學(xué)效應(yīng)機理，研究在電磁場（波）作用下為什么會產(chǎn)生什么；3、生物電磁劑量學(xué)，研究在什么條件下會產(chǎn)生什么；4、生物組織的電磁特性，研究在電磁場（波）作用下產(chǎn)生什么的生物學(xué)本質(zhì)；5、生物學(xué)效應(yīng)的作用，研究產(chǎn)生的效應(yīng)做什么和如何做。.電磁場與電磁波理論的建立在電磁學(xué)發(fā)展的早

4、期，人們認(rèn)識到帶電體之間以及磁極之間存在作用力，而作為描述這種作用力的一種手段而引入的"場"的概念，并未普遍地被人們接受為一種客觀的存在?，F(xiàn)在人們已經(jīng)認(rèn)識清楚，電磁場是物質(zhì)在一種形態(tài)，它可以和一切帶電物質(zhì)相互作用，產(chǎn)生出各種電磁現(xiàn)象。電磁場本身的運動服從波動的規(guī)律。這種以波動形式運動變化的電磁場稱為電磁波。庫侖定律揭示了電荷間的靜電作用力與它們之間的距離平方成反比。安培等人又發(fā)現(xiàn)電流元之間的作用力也符合平方反比關(guān)系，提出了安培環(huán)路定律?；谶@與牛頓萬有引力定律十分類似，泊松、高斯等人仿照引力理論，對電磁現(xiàn)象也引入了各種場矢量，如電場強度、電通量密度（電位移矢量）、磁場強度、

5、磁通密度等，并將這些量表示為空間坐標(biāo)的函數(shù)。但是當(dāng)時對這些量僅是為了描述方便而提出的數(shù)學(xué)手段，實際上認(rèn)為電荷之間或電流之間的物理作用是超距作用。直到法拉第，他認(rèn)為場是真實的物理存在，電力或磁力是經(jīng)過場中的力線逐步傳遞的，最終才作用到電荷或電流上。他在1831年發(fā)現(xiàn)了著名的電磁感應(yīng)定律，并用磁力線的模型對定律成功地進行了闡述。1846年，法拉第還提出了光波是力線振動的設(shè)想。法拉第提出的電磁感應(yīng)定律表明，磁場的變化要產(chǎn)生電場。這個電場與來源于庫侖定律的電場不同，它可以推動電流在閉合導(dǎo)體回路中流動，即其環(huán)推動電流在閉合導(dǎo)體回路中流動，即其環(huán)路積分可以不為零，成為感應(yīng)電動勢?，F(xiàn)代大量應(yīng)用的電力設(shè)備和發(fā)

6、電機、變壓器等都與電磁感應(yīng)作用有緊密聯(lián)系。由于這個作用。時變場中的大塊導(dǎo)體內(nèi)將產(chǎn)生渦流及趨膚效應(yīng)。電工中感應(yīng)加熱、表面淬火、電磁屏蔽等，都是這些現(xiàn)象的直接應(yīng)用。繼法拉第電磁感應(yīng)定律之后，麥克斯韋提出了位移電流概念。電位移來源于電介質(zhì)中的帶電粒子在電場中受到電場力的作用。這些帶電粒子雖然不能自由流動，但要發(fā)生原子尺度上的微小位移。麥克斯韋將這個名詞推廣到真空中的電場，并且認(rèn)為；電位移隨時間變化也要產(chǎn)生磁場，因而稱一面積上電通量的時間變化率為位移電流，而電位移矢量D的時間導(dǎo)數(shù)為位移電流密度。它在安培環(huán)路定律中，除傳導(dǎo)電流之外補充了位移電流的作用，從而總結(jié)出完整的電磁方程組，即著名的麥克斯韋方程組，

7、描述了電磁場的分布變化規(guī)律。麥克斯韋方程組是在庫侖定律（適用于靜電）、畢奧-薩伐爾定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等實驗定律的基礎(chǔ)上建立起來的。通過提取上述實驗定律中帶普遍性的因素，并根據(jù)電荷守恒定律引入位移電流，就可以導(dǎo)出麥克斯韋方程組。J.C.麥克斯韋繼承并發(fā)展了法拉第的這些思想，仿照流體力學(xué)中的方法，采用嚴(yán)格的數(shù)學(xué)形式，將電磁場的基本定律歸結(jié)為4個微分方程，人們稱之為麥克斯韋方程組。在方程中麥克斯韋對安培環(huán)路定律補充了位移電流的作用，他認(rèn)為位移電流也能產(chǎn)生磁場。麥克斯韋方程組給出了電磁場運動變化的規(guī)律，包括電荷電流對電磁場的作用。將麥克斯韋方程組、洛倫茲里公式和帶電體的力學(xué)運動方程聯(lián)立起來，就可

8、以完全確定電磁場和帶電體的運動變化。因此，麥克斯韋方程組和洛倫茲力公式構(gòu)成了描述電磁場運動和電磁作用普遍規(guī)律的完整體系。根據(jù)這組方程，麥克斯韋還導(dǎo)出了場的傳播是需要時間的，其傳播速度為有限數(shù)值并等于光速，從而斷定電磁波與光波有共同屬性，預(yù)見到存在電磁輻射現(xiàn)象。靜電場、恒定磁場及導(dǎo)體中的恒定電流的電場，也包括在麥克斯韋方程中，只是作為不隨時間變化的特例。.在生產(chǎn)、生活上的應(yīng)用靜電場的最常見的一個應(yīng)用就是帶電粒子的偏轉(zhuǎn)，這樣象控制電子或是質(zhì)子的軌跡。很多裝置，例如陰極射線示波器，回旋加速器，噴墨打印機以及速度選擇器等都是基于這一原理的。陰極射線示波器中電子束的電量是恒定的，而噴墨打印機中微粒子的電

9、量卻隨著打印的字符而變化。在所有的例子中帶電粒子偏轉(zhuǎn)都是通過兩個平行板之間的電位差來實的。1 .磁懸浮列車列車頭部的電磁體N極被安裝在靠前一點的軌道上的電磁體S極所吸引，同時又被安裝在軌道上稍后一點的電磁體N極所排斥。列車前進時，線圈里流動的電流方向就反過來，即原來的S極變成N極，N極變成S極。循環(huán)交替，列車就向前奔馳。穩(wěn)定性由導(dǎo)向系統(tǒng)來控制?！俺?dǎo)型磁吸式”導(dǎo)向系統(tǒng)，是在列車側(cè)面安裝一組專門用于導(dǎo)向的電磁鐵。列車發(fā)生左右偏移時，列車上的導(dǎo)向電磁鐵與導(dǎo)向軌的側(cè)面相互作用，產(chǎn)生排斥力，使車輛恢復(fù)正常位置。列車如運行在曲線或坡道上時，控制系統(tǒng)通過對導(dǎo)向磁鐵中的電流進行控制，達(dá)到控制運行目的?！俺?dǎo)

10、型”磁懸浮列車的構(gòu)想由德國工程師赫爾曼肯佩爾于1922年提出。“常導(dǎo)型”磁懸浮列車及軌道和電動機的工作原理完全相同。只是把電動機的“轉(zhuǎn)子”布置在列車上，將電動機的“定子”鋪設(shè)在軌道上。通過“轉(zhuǎn)子”，“定子”間的相互作用，將電能轉(zhuǎn)化為前進的動能。我們知道，電動機的“定子”通電時，通過電磁感應(yīng)就可以推動“轉(zhuǎn)子”轉(zhuǎn)動。當(dāng)向軌道這個“定子”輸電時，通過電磁感應(yīng)作用，列車就像電動機的“轉(zhuǎn)子”一樣被推動著做直線運動。2 .電磁泵利用磁場和導(dǎo)電流體中電流的相互作用，使流體受電磁力作用而產(chǎn)生壓力梯度，從而推動流體運動的一種裝置。實用中大多用于泵送液態(tài)金屬，所以又稱液態(tài)金屬電磁泵。電磁泵按電源形式可分為交流泵和

11、直流泵；按液態(tài)金屬中電流饋給的方式可分為傳導(dǎo)式電磁泵和感應(yīng)式電磁泵；按結(jié)構(gòu)不同可分為平面泵和圓柱泵等。傳導(dǎo)式泵中，電流由外部電源經(jīng)泵溝兩側(cè)的電極直接傳導(dǎo)給液態(tài)金屬；感應(yīng)泵中，電流則由交變磁場感應(yīng)產(chǎn)生。電磁泵沒有轉(zhuǎn)動部件，結(jié)構(gòu)簡單，密封性好，運轉(zhuǎn)可靠，因此在化工、印刷行業(yè)中用于輸送一些有毒的重金屬，如汞、鉛等；在原子能動力工業(yè)中用于輸送化學(xué)性質(zhì)特別活潑的金屬，如鈉、鉀、鈉鉀合金；在鑄造企業(yè)中可以用來做鋁、鎂等活潑金屬的定量泵，但現(xiàn)在主要為軍工等大型企業(yè)使用。3 .磁流體發(fā)電機磁流體發(fā)電中的帶電流體，它們是通過加熱燃料、惰性氣體、堿金屬蒸氣而得到的。在幾千攝氏度的高溫下，這些物質(zhì)中的原子和電子的運

12、動都很劇烈，有些電子甚至可以脫離原子核的束縛，結(jié)果，這些物質(zhì)變成自由電子、失去電子的離子以及原子核的混合物，這就是等離子體。將等離子體以超音速的速度噴射到一個加有強磁場的管道里面，等離子體中帶有正電荷、負(fù)電荷的高速粒子，在磁場中受到洛倫茲力的作用，分別向兩極偏移，于是在兩極之間產(chǎn)生電壓，用導(dǎo)線將電壓接入電路中就可以使用了。磁流體發(fā)電的另一個好處是產(chǎn)生的環(huán)境污染少。利用火力發(fā)電，燃燒燃料產(chǎn)生的廢氣里含有大量的二氧化硫，這是造成空氣污染的一個重要原因。利用磁流體發(fā)電，不僅使燃料在高溫下燃燒得更加充分，它使用的一些添加材料還可以和硫化合，生成硫酸鉀，并被回收利用，這就避免了直接把硫排放到空氣中，對環(huán)

13、境造成污染。利用磁流體發(fā)電，只要加快帶電流體的噴射速度，增加磁場強度，就能提高發(fā)電機的功率。人們使用高能量的燃料，再配上快速啟動裝置，就可以使發(fā)電機功率達(dá)到1000萬kvy這就滿足了一些需要大功率電力的場合。目前，中國，美國、印度、澳大利亞以及歐洲共同體等，都積極致力于這方面的研究。4 .微波爐微波爐(microwaveoven/microwave)顧名思義，就是用微波來煮飯燒菜的。微波爐是一種用微波加熱食品的現(xiàn)代化烹調(diào)灶具。微波是一種電磁波。微波爐由電源，磁控管，控制電路和烹調(diào)腔等部分組成。電源向磁控管提供大約4000伏高壓，磁控管在電源激勵下，連續(xù)產(chǎn)生微波，再經(jīng)過波導(dǎo)系統(tǒng)，耦合到烹調(diào)腔內(nèi)。

14、在烹調(diào)腔的進口處附近，有一個可旋轉(zhuǎn)的攪拌器，因為攪拌器是風(fēng)扇狀的金屬，旋轉(zhuǎn)起來以后對微波具有各個方向的反射，所以能夠把微波能量均勻地分布在烹調(diào)腔內(nèi)。微波爐的功率范圍一般為5001000瓦。從而加熱食物。.三電磁場與電磁波在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用1 .電磁波在醫(yī)療上的應(yīng)用在科學(xué)上，稱超過人體承受或儀器設(shè)備容許的電磁輻射為電磁污染。電磁輻射分二大類，一類是天然電磁輻射，如雷電、火山噴發(fā)、地震和太陽黑子活動引起的磁暴等，除對電氣設(shè)備、飛機、建筑物等可能造成直接破壞外，還會在廣大地區(qū)產(chǎn)生嚴(yán)重電磁干擾。另一類是人工電磁輻射，主要是微波設(shè)備產(chǎn)生的輻射，微波輻射能使人體組織溫度升高，嚴(yán)重時造成植物神經(jīng)功能紊亂。但是對

15、電磁輻射，要正確認(rèn)識，而且要科學(xué)防護。事實上，電磁波也如同大氣和水資源一樣，只有當(dāng)人們規(guī)劃、使用不當(dāng)時才會造成危害。一定量的輻射對人體是有益的，醫(yī)療上的烤電、理療等方法都是利用適量電磁波來治病健身2 .生物電磁場保健將人體置于姜氏場導(dǎo)艙內(nèi)接受載有青春信息的植物幼苗發(fā)射的生物電磁波。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：人體紅細(xì)胞膜的滲透脆性降低，韌性增強；甲狀腺素、性激素分泌增加；免疫功能提高；腎上腺皮質(zhì)激素分泌無明顯變化。提示：植物幼苗電磁波有助于紅細(xì)胞功能的發(fā)揮，促進機體新陳代謝，增加青春活力，提高性功能，增強免疫力從而對人體發(fā)揮返老還青和醫(yī)療保健作用。3 .激光治療激光是60年代初出現(xiàn)的一種新光源。已廣泛應(yīng)用于國防

16、、農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生醫(yī)療和科學(xué)研究，也是治療腫瘤的一種新方法。用它既能切割組織，又能同時止血，能使腫瘤組織迅速氣化和霧化，從而使腫瘤在瞬間消失。激光對組織具有熱、壓、光和電磁場效應(yīng)的作用。熱效應(yīng)：激光能使腫瘤組織在幾秒種的短時間內(nèi)，局部溫度高達(dá)200-1000攝氏度，使其變性、凝固壞死，繼而氣化消失。壓力效應(yīng)：激光本身的光壓和由高熱導(dǎo)致的組織膨脹引起的二次沖擊波，加深了腫瘤組織破壞。光效應(yīng)：激光被腫瘤組織吸收后，可增強熱效應(yīng)，使腫瘤組織被破壞。電磁場效應(yīng)：激光是一種電磁波。能產(chǎn)生電磁場，可使腫瘤組織離化、核分解而被破壞死亡，如有殘癌也可自行消退，這可能與免疫有關(guān)。激光制造成激光器、激光手術(shù)刀用于治療體

17、表腫瘤，眼耳鼻咽喉腫瘤、神經(jīng)腫瘤等。4 .EMF系統(tǒng)EMF系統(tǒng)是由（株）日本MD必司開發(fā)研究生產(chǎn)的新一代腦外科手術(shù)器械。根據(jù)其作用原理，我們俗稱之為“電磁刀”。EMF系統(tǒng)利用高頻電磁能對機體組織進行汽化，切割和凝固。因該系統(tǒng)外周圍優(yōu)良組織的熱損傷小且不需要對極板，因此尤其使用于腦外等精密外科。對硬性及深部微小腦瘤的去除極為有效。EMF系統(tǒng)與常規(guī)的電刀相比，在原理和設(shè)計上都有很大區(qū)別。EMF系統(tǒng)用于汽化，切割和凝固的輸出功率很?。?9W以下），為一般電刀所不及。不需要對極板這一特點使單極手術(shù)刀用于腦外手術(shù)成為可能。沒有燒傷感電和破壞神經(jīng)系統(tǒng)的危險，安全性高，使用方便。與激光刀相比，不需要眼球保護

18、鏡和其它保護附件，操作時對患者和醫(yī)生均無危害。手術(shù)時與患部直接接觸，醫(yī)生可以靈活掌握調(diào)節(jié)。與超聲波刀相比，EMF系統(tǒng)對于硬化深部微小腫瘤的7化治療效果尤為顯著。HandPiece非常輕便且呈彎曲狀，使視野不受影響，并有利于長時間手術(shù)。刀頭部分可以任意彎曲，適用于各種手術(shù)需要。5 .微波治療微波是指波長在1毫米至1米范圍內(nèi)的非電離輻射高頻電磁波。70年代后期微波技術(shù)在醫(yī)療上得到應(yīng)用?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，微波治療有3種：一是大劑量高熱治療腫瘤，能抑制腫瘤細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成，降降低腫瘤細(xì)胞分裂速度，增強化療、放療效果；二是用于局部生物體組織的凝固治療，具有不炭化、不產(chǎn)生煙霧的特點；三是小劑量的溫?zé)嶂委煟?/p>

19、以解痙、止痛、消炎并促進傷恢復(fù)等。6 .電磁波消毒利用電磁波的場效應(yīng)和熱效應(yīng)在510分鐘內(nèi)能迅速達(dá)到國家衛(wèi)生部規(guī)定的消毒要求，對成捆、成扎的紙幣、成疊的毛巾、醫(yī)療器械具有穿透力強，無殘留藥毒性的消毒特點，是當(dāng)今消毒領(lǐng)域的新突破。四.在軍事上的應(yīng)用1 .雷達(dá)雷達(dá)是利用電磁波探測目標(biāo)的電子設(shè)備。發(fā)射電磁波對目標(biāo)進行照射并接收其回波,此獲得目標(biāo)至電磁波發(fā)射點的距離、距離變化率（徑向速度）、方位、高度等信息。雷達(dá)所起的作用和眼睛和耳朵相似，當(dāng)然，它不再是大自然的杰作，同時，它的信息載體是無線電波。事實上，不論是可見光或是無線電波，在本質(zhì)上是同一種東西，都是電磁波，傳播的速度都是光速C,差別在于它們各自

20、占據(jù)的頻率和波長不同。其原理是雷達(dá)設(shè)備的發(fā)射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向，處在此方向上的物體反射碰到的電磁波；雷達(dá)天線接收此反射波，送至接收設(shè)備進行處理，提取有關(guān)該物體的某些信息（目標(biāo)物體至雷達(dá)的距離，距離變化率或徑向速度、方位、高度等）。測量距離實際是測量發(fā)射脈沖與回波脈沖之間的時間差，因電磁波以光速傳播，據(jù)此就能換算成目標(biāo)的精確距離。測量目標(biāo)方位是利用天線的尖銳方位波束測量。測量仰角靠窄的仰角波束測量。根據(jù)仰角和距離就能計算出目標(biāo)高度。測量速度是雷達(dá)根據(jù)自身和目標(biāo)之間有相對運動產(chǎn)生的頻率多普勒效應(yīng)原理。雷達(dá)接收到的目標(biāo)回波頻率與雷達(dá)發(fā)射頻率不同，兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒

21、頻率中可提取的主要信息之一是雷達(dá)與目標(biāo)之間的距離變化率。當(dāng)目標(biāo)與干擾雜波同時存在于雷達(dá)的同一空間分辨單元內(nèi)時，雷達(dá)利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標(biāo)。2 .電磁炮電磁炮是利用電磁發(fā)射技術(shù)制成的一種先進的動能殺傷武器.與傳統(tǒng)的大炮將火藥燃?xì)鈮毫ψ饔糜趶椡璨煌姶排谑抢秒姶畔到y(tǒng)中電磁場的作用力，其作用的時間要長得多，可大大提高彈丸的速度和射程.因而引起了世界各國軍事家們的關(guān)注.自80年代初期以來，電磁炮在未來武器的發(fā)展計劃中，已成為越來越重要的部分。3 .電子對抗電子對抗也稱“電子戰(zhàn)”或“電子斗爭”。敵對雙方利用電子技術(shù)進行的作戰(zhàn)行動。目的是削弱、破壞敵方電子設(shè)備的使用效

22、能，以保護己方電子設(shè)備效能得到充分發(fā)揮。包括雷達(dá)對抗、無線電通信對抗、光電對抗等?；緝?nèi)容有電子對抗偵察、電子干擾和電子防御。電子對抗是現(xiàn)代戰(zhàn)爭的重要作戰(zhàn)手段。電子對抗就是敵對雙方為削弱、破壞對方電子設(shè)備的使用效能、保障己方電子設(shè)備發(fā)揮效能而采取的各種電子措施和行動，又稱電子戰(zhàn)。電子對抗分3個方面：電子對抗偵察、電子干擾和電子防御。電子對抗偵察、電子干擾和電子防御。電子對抗按電子設(shè)備的類型可分為雷達(dá)對抗、無線電通信對抗、導(dǎo)航對抗、制導(dǎo)對抗、光電對抗和水聲對抗等；按配置部位又可分為外層空間對抗、空中對抗、地面（包括海面）對抗和水下對抗。機載電子對抗系統(tǒng)是現(xiàn)代電子對抗的主要手段。隨著彈道導(dǎo)彈和衛(wèi)星

23、的發(fā)展，外層空間是一個新的戰(zhàn)場，電子對抗在未來的現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中，將對戰(zhàn)略攻防起到重要作用。五.探測磁單極子實驗的進展?fàn)顩r由于探測磁單極子有重要意義，所以國外不少人員都在想方設(shè)法尋找它。各種探測方法都是根據(jù)目前在理論上預(yù)言的磁單極子的性質(zhì)而提出的。其性質(zhì)是：磁性強，容易被外磁場加速；電離能力比宇宙射線強得多；質(zhì)量很大；正負(fù)磁單極子相遇而產(chǎn)生湮滅時會產(chǎn)生許多光子等等。最初，不少人企圖用強磁場抽吸的辦法，從巖石中尋找殘存的磁單極子。巖樣包括海底巖石、月球上的巖石和各種隕石，但都沒有成功。也有人利用大型粒子加速器大量觀察宇宙射線，試圖從中尋找磁單極子留下的徑跡。例如：1973年美國利用氣球在約39千米的

24、高空探測宇宙射線，氣球上放置一臺由33層塑料薄片、1層照像乳膠和1層照像底片組成的探測器，卻并未發(fā)現(xiàn)磁單極子的徑跡。美國研究人員還在人造衛(wèi)星上裝置探測器，同樣也一無所獲。這使很多物理學(xué)家對狄拉克的預(yù)言持懷疑態(tài)度，甚至狄拉克本人也說：“至今我是屬于那些不相信磁單極子存在者之列?！钡€是有不少物理學(xué)家對探測磁單極子極感興趣。1975年，一個由美國加利福尼亞大學(xué)和休斯敦大學(xué)組成的聯(lián)合小組，在高空氣球上安裝了一個探測宇宙射線的裝置，記錄各種宇宙粒子的徑跡。他們在對各種徑跡進行顯微分析后宣布，所觀察的徑跡中有一條電離性很強的粒子留下的徑跡是磁單極子引起的。這個粒子的質(zhì)量比質(zhì)子約大200倍。這一事件在物理

25、學(xué)界引起了極大轟動。但是，隨后有不少人對他們的發(fā)現(xiàn)提出了不同看法，認(rèn)為他們探測到的不是磁單極子，而是像鉗這樣白重原子核，或很重的反粒子。甚至還有一位參與該試驗的研究人員出來證實，上述試驗報告的部分論據(jù)引用了錯誤的實驗數(shù)據(jù)，這次事件引起的轟動效應(yīng)也隨之煙消云散。1982年，美國斯坦福大學(xué)的一個研究小組宣布，他們觀察到一起“候補磁單極子事件”。他們的探測器是用直徑01005厘米的鋸導(dǎo)線繞制成的一個環(huán)形線圈，線圈直徑5厘米、共4匝，把它用作靈敏磁強計的傳感探頭。磁強計和線圈都放在一個直徑20厘米、長1米的圓筒形超導(dǎo)鉛屏蔽之內(nèi)，然后將它們裝在阿姆科鐵桶中。這種組合在超導(dǎo)情況下可以屏蔽外界磁場的干擾，如

26、果有一個磁單極子穿過鋁線圈，必然引起線圈磁通量的顯著變化，從而激發(fā)起超導(dǎo)電流。這臺探測器運行了38天，在1982年2月14日記錄到一些磁通量的突然改變，其改變量恰好與滿足狄拉克條件的磁單極子穿過鋁線圈時引起的改變相同。為了慎重起見，他們并沒有宣稱發(fā)現(xiàn)了磁單極子，而是報告他們觀察到一起“候補磁單極子事件”。此后，他們又啟用了一個更先進的新探測器，但是至今沒有聽到其重復(fù)觀測到磁單極子事件的報告。雖然如此，由于那次事件得到的結(jié)果與理論預(yù)言相符，又不能用磁單極子以外的事件做出較好的解釋，因而仍然受到各國科學(xué)家的重視一事件增強了人們發(fā)現(xiàn)磁單極子的信心，所以有關(guān)磁單極子的理論研究和實驗探索還在不斷進行。然

27、而，最終能否真正探測到磁單極子，仍然是一個謎?？傊?，電磁場與電磁波在實際中應(yīng)用廣泛，以上所寫只是實際應(yīng)用中的一小部分。電磁場與電磁波有著強大的生命力和蓬勃的朝氣，人們對它進行不斷探索，創(chuàng)造出一個又一個具有強大功能的新工具?，F(xiàn)代電子技術(shù)如通訊、廣播、導(dǎo)航、雷達(dá)、遙感、測控、哮面子對抗、電子儀器和測量系統(tǒng)，都離不開電磁場的發(fā)射，控制、傳播和接收；從假期，工業(yè)自動化到地質(zhì)勘測，從電力、交通等工業(yè)、農(nóng)業(yè)到醫(yī)療衛(wèi)生等國民經(jīng)濟領(lǐng)域，幾乎全都涉及到電磁場理論的應(yīng)用。不僅如此，電磁學(xué)一直是，將來仍是新興科學(xué)的孕育點。從科學(xué)的角度來說，電磁波是能量的一種，凡是能夠釋出能量的物體，都會釋出電磁波。正像人們一直生活

28、在空氣中而眼睛卻看不見空氣一樣，人們也看不見無處不在的電磁波。電磁波譜是無線電波，微波，紅外線，可見光，紫外線，倫琴射線（X射線）,伽瑪射線。總而言之，電磁場理論在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用非常廣泛，涉及的領(lǐng)域很多。從電磁場理論的發(fā)展歷史到電磁場理論在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，我們了解到的是電磁場理論的發(fā)展經(jīng)歷了很長時間，從初步的認(rèn)識到完善，幾代物理學(xué)家為之付出了很多的努力，然而它的發(fā)展還沒有停止，還有很多被隱藏的真理等待我們?nèi)ヌ剿鳎姶艌隼碚搼?yīng)用的領(lǐng)域應(yīng)該還可以被擴展，這些都等待我們?nèi)グl(fā)掘。參考文獻(xiàn)：生物電磁學(xué)國防工業(yè)出版社，龐曉峰編著實用醫(yī)療學(xué)國防工業(yè)出版社，周萬松編Electromagneticfield

29、andelectromagneticwave-theapplicationofelectromagneticfieldandelectromagneticwaveNameWangZefangtutorteacherXinPingxiu(Lvliangseniormiddleschoolscienceexperimentclass1415ShanxiLishi033000)Abstract:Magnetisoneofthekeyelementsofthehumansurvival.Theearthitselfisamagneticfield,becausetheearthitselfcausedbythemotionofthepolesisshortened,theelongated,meltingglacie