ian磁的应用举例-全面课件

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1、第3章举例磁现象的应用信鸽归巢之谜趋磁细菌的发现生物磁的测量生物磁的来源磁的副作用核磁共振技术动植物与磁磁疗法其它磁应用主要参考文献生命与电磁学地球的电磁场人体中的应用home信鸽爱好者都知道，如果把鸽子放飞到数百公里以外，它们还会自动归巢.鸽子为什么有这么好的认家本领呢？信鸽归巢之谜鸽子是怎么认识归家之路的?是鸽子眼神好、记忆力惊人吗？不是。倘若是把鸽子装在严密遮挡的笼子里运到一个陌生的地方放飞，它们依然能轻而易举地飞回家。有人说，鸽子是利用地球磁场导航的，按照此论，当地球磁场畸形时鸽子就不认识路了。果真如此吗？若在鸽子头顶和脖子上绕几匝线圈，以小电池供电，鸽子头部就产生一个均匀的

2、附加磁场。当电流顺时针方向流动时，在阴天放飞的鸽子向四面八方乱飞，这表明：地球磁场是鸽子的导航罗盘。那么鸽子是怎样按照地球磁场来确定飞行方向的呢？有人把鸽子看作有1000欧姆电阻的半导体，它在地球磁场中振翅飞行时，切割磁感线，因而在两翅之间产生感应电动势。鸽子按不同方向飞行，因为切割磁感线方向不同，所以感应电动势也各不相同。鸽子体内的感受器官根据感应电动势就可以判别飞行的方向。上面的讨论是阴天放飞的情况，那么晴天放飞时又如何呢？试验表明，附加磁场对它没有影响，依然能定向飞行，这一事实说明：地球磁场并不是它唯一的导航罗盘。原来，鸽子能检测偏振光，在晴天它能根据太阳的位置选取择特定的飞行

3、方向，并由体内生物钟对太阳的移动进行相应的较正。必须说明：当电流逆时针方向流动时，不管是晴天还是阴天外地飞行，鸽子都能飞回家。除鸽子外，能检测地球磁场的还有甲虫、蜜蜂、苍蝇、鱼、白蚁、蜗牛等。原来，其头颅内存在磁性细粒(磁性细胞)，起罗盘定向作用.它们可以利用地磁找到自己的家.信鸽归巢之谜如果在鸽子的头部绑上一块磁铁，鸽子就会迷航.如果鸽子飞过无线电发射塔，强大的电磁波干扰也会使它们迷失方向.候鸟(如燕鸥)作季节性往返迁徙而不迷途,其大脑组织中含有比鸽子更丰富的磁性成分.信鸽归巢之谜20世纪70年代，Blakemore在研究生存在海底淤泥的厌氧细菌时发现，这种细菌能自动沿磁场方向游动

4、，于是把它叫做趋磁细菌.趋磁细菌的发现趋磁细菌体内有由大小约50nm的主要由Fe3O4组成的几十个小颗粒构成的长链.正是由于细菌自身的小磁石链，使它能借助鞭毛的挥动而沿磁场方向运动.因为厌氧细菌总要避开富氧的上层而游向养料丰富的水底淤泥，因而在北半球（磁场线斜向下）就沿地磁方向游向下方.趋磁细菌的发现生命与电磁学地球的电磁场由于地球周围物质的电离和碰撞作用，导致大量电子进入地球，使地球变成一个大的带电体。假定，地球近似是一个大导体，则其表面的负电荷密度约为1Mc/km2，地球表面的电场强度为120V/m，其方向是指向地心的。地球表面携带负电荷，地球是自西向东转的，那么地球所带的负电荷

5、在自转的时候可以等效看作是绕自转轴的环流了，这样的环流产生的磁场就是我们的地磁场。它的南北极和我们的地理南北极相反。地球磁场的95%是来源于这样的环流的。根据测定，地磁场等效于一个位于地球中心，大小约为8×1025G·cm3（1G=10-4T）的磁偶极子。不过，这个等效的磁偶极子的方向和地球自转轴不完全重合，它们之间的夹角约为11°，地球表面的磁感应强度在一般情况下是从0.3G（赤道水平方向）到0.7G（两极垂直方向）。home生命与电磁学在地球上的生物都受到地磁场的影响。家鸽就是明显的例子，据说是因为它们体内含有永磁物质。我还听说，有些动物的精子里也有永磁物质。1972年，有报道称

6、：在试验过程中，将捉到的欧洲知更鸟放在大笼子里，发现它栖息时，有一种本能性的选择，偏爱栖息在笼子的北边；若设法使笼子内的磁场方向改变，则知更鸟栖息的地方也随之改变；当笼子内的磁场方向与地磁相反时，它栖息在南边。磁场与声，电，光一样，在一定条件下，达到一定阀值时，将会产生生物效应。老鼠在地磁屏蔽（即“零磁场”）的环境中，寿命要缩短。在强磁场作用下，番茄会提前结果，小麦会早熟，蚕会提前作茧。根据电磁学知识，可以知道：活的机体或生物标本处于磁场中时，可能会发生如下的一些物理作用：（1）运动导体中产生电动势；（2）有洛仑磁力作用于运动电荷；（3）有力或力矩作用于永磁偶极子和抗磁或顺磁颗粒。此

7、外，磁场还能引起三种化学或生物现象：（1）降低生化反映速率，减弱高分子转动扩散；（2）使和化学反应效率有关的键角变化；（3）使DNA和RDA中质子隧道效应发生变化。总的说来呢，磁场和生命体的耦合有两个渠道：直接耦合和间接耦合。磁直接耦合只有在体内含有永磁物质时，比如你刚才说的鸽子和动物精子等，这种强度的相互作用才有意义。因为通过磁极化后再发生的相互作用，其作用力将以数量级递减。但是，当电磁场对各类生命体赖以生存的水环境进行处理后，能使水的理化特性发生变化，