10 关系: 太阳风,常数,地磁场,磁矩,磁镜,磁通量,等离子体物理学,粒子,運動常數,週期性。
太阳风
太陽風(solar wind)特指由太阳上層大氣射出的超高速等离子体(带电粒子)流。非出自太陽的类似带电粒子流也常稱爲“恆星風”。 在太陽日冕层的高温(几百万開氏度)下,氢、氦等原子已经被電離成帶正電的质子、氦原子核和带负电的自由电子等。这些带电粒子运动速度极快,以致不断有带电的粒子挣脱太阳的引力束缚,射向太陽的外围,形成太陽風。 太陽風的速度一般在200-800km/s。 一般認為在太阳极小期,從太陽的磁場极地附近吹出的是高速太陽風,從太陽的磁场赤道附近吹出的是低速太陽風。太陽的磁場的活动是會變化的,週期大約為11年。 太陽風一词是在1950年代被尤金·派克提出。但是直到1960年代才證實了它的存在。長期觀測發現,當太陽存在冕洞時,地球附近就能觀測到高速的太陽風。因此天文学家認為高速太陽風的產生與冕洞有密切的關係。太阳表面的磁场及等离子体活动对地球有很重要的影响。当太阳发生强烈的活动时,大量的带电粒子随着太阳风吹向地球的两极,就会在两极的电离层引发美丽的极光。.
常数
常数又稱定數,是指一个数值固定不变的常量,例如圆周率\pi\,、自然对数的底e,与之相反的是變數。 在物理學上,很多經測量得出的數值都被稱為常數。例如萬有引力常數和地表重力加速度等。但有研究表明,部分這類常数并不是恒定不变的,因此就被稱作“不定常数”(inconstant constant)和“不恒定的常数”(not-so-constant constant)。.
地磁场
地磁場是源自於地球內部,並延伸到太空的磁場。磁場在地表上的強度在25-65微特斯拉(即0.25至0.65高斯)之間。粗略地說,地磁場是一個與地球自轉軸呈11°夾角的磁偶極子,相當於在地球中心放置了一個傾斜了的磁棒。目前的地磁北極位於北半球的格陵蘭附近,實際上它是地磁場的南極,而地磁南極則是地磁場的北極。地核向外散發熱量時,引起外核中熔融鐵的對流運動,進而產生電流,地磁場即是此電流所致。這種使天體磁場形成的原理,稱為發電機理論。 南北磁極通常位於地理極附近,但其位置在地質時間尺度上可以有較大的變化。這種變化極其緩慢,不足以干預指南針的日常使用。不過,平均每幾十萬年會發生一次地磁逆轉,即南北磁極突然(與地質時間尺度相比較)互相換位。每次逆轉都會在岩石中留下印跡,這對古地磁學研究十分重要。以此所得的數據有助科學家了解大陸和海床的板塊運動。 磁層指的是地磁場在電離層以上的影響範圍。它能夠向太空延伸幾萬公里,並且阻止太陽風和宇宙射線中的帶電粒子損毀地球大氣上層,因此使得阻擋紫外線的臭氧層不致消失。.
磁矩
磁矩是磁鐵的一種物理性質。處於外磁場的磁鐵,會感受到力矩,促使其磁矩沿外磁場的磁場線方向排列。磁矩可以用向量表示。磁鐵的磁矩方向是從磁鐵的指南極指向指北極,磁矩的大小取決於磁鐵的磁性與量值。不只是磁鐵具有磁矩,載流迴路、電子、分子或行星等等,都具有磁矩。 科學家至今尚未發現宇宙中存在有磁單極子。一般磁性物質的磁場,其泰勒展開的多極展開式,由於磁單極子項目恆等於零,第一個項目是磁偶極子項、第二個項目是磁四極子(quadrupole)項,以此类推。磁矩也分為磁偶極矩、磁四極矩等等部分。從磁矩的磁偶極矩、磁四極矩等等,可以分別計算出磁場的磁偶極子項目、磁四極子項目等等。隨著距離的增遠,磁偶極矩部分會變得越加重要,成為主要項目,因此,磁矩這術語時常用來指稱磁偶極矩。有些教科書內,磁矩的定義與磁偶極矩的定義相同。.
磁镜
磁镜是由两个电流方向相同的线圈以中轴重合的方式排列形成的一种磁场构形,磁场在每个线圈的中心处最强,在线圈中间最弱。带电粒子在磁镜场中运动时,粒子的磁矩是一定的,在磁场强的地方,粒子垂直于磁场方向的速度分量变大,由于磁场不对粒子做功,粒子的总动能不变,因此平行于磁场方向的速度分量会相应变小。动能小的粒子会完全失去平行方向的速度,这样就会被磁场反射,朝着相反的方向运动,当运动到另外一侧时,又会被再次反射,这样粒子就会在两个线圈之间来回运动,如同光在两面镜子之间反射,因此得名磁镜。 对于一个给定的磁镜场,每个线圈中心的磁场强度为Bm,两个线圈中间处磁场为B0,粒子能够被磁镜束缚的条件为 即 其中v⊥0、v0分别是粒子在B0处垂直于磁场的速度分量和总速率,R_m.
磁通量
磁通量,符號為 \Phi_B,是通過某给定曲面的磁場(亦称为磁通量密度)的大小的度量。磁通量的国际单位制單位是韦伯。.
等离子体物理学
等离子体物理学是研究等离子体性质的物理学分支。等离子体是物质的第四态,是由电子、离子等带电粒子及中性粒子组成的混合气体,宏观上表现出准中性,即正负离子的数目基本相等,整体上呈现电中性,但在小尺度上具有明显的电磁性质。等离子体还具有明显的集体效应,带电粒子之间的相互作用是长程库仑作用,单个带电粒子的运动状态受到其它许多带电粒子的影响,又可以产生电磁场,影响其它粒子的运动。等离子体物理学目的是研究发生在等离子体中的一些基本过程,包括等离子体的运动、等离子体中的波动现象、等离子体的平衡和稳定性、碰撞与输运过程等等。等离子体物理学具有广阔的应用前景,包括受控核聚变、空间等离子体、等离子体天体物理、低温等离子体等等。.
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粒子
物理科學中,粒子為佔有微小局域的物体,能夠以數個物理性质或化学性质,如体积或质量加以描述。.
運動常數
在經典力學裏,對於一個動力系統,隨著時間的演進,所有保持不變的物理量都稱為運動常數(constant of motion),又稱為守恆量。它的作用有點類似運動的約束。可是,運動常數是數學的約束,自然地從運動方程式中顯現出來,而不是物理的約束;物理的約束會有相應的約束力來維持這約束。常見的運動常數例子有能量、動量、角動量、拉普拉斯-龍格-冷次向量。.
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週期性
週期性是定期或隔一定期間發生的量(在時間或空間),並且能用不同的上下文來印述:.