汤姆逊电磁铁

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霍尔效应及磁阻效应讲义

霍尔效应及磁阻效应讲义

通过霍尔效应测量磁场实验简介在磁场中的载流导体上出现横向电势差的现象是24 岁的研究生霍尔( Edwin H. Hall )在 1879年发现的,现在称之为霍尔效应。

随着半导体物理学的迅猛发展,霍尔系数和电导率的测量已经成为研究半导体材料的主要方法之一。

通过实验测量半导体材料的霍尔系数和电导率可以判断材料的导电类型、载流子浓度、载流子迁移率等主要参数。

若能测得霍尔系数和电导率随温度变化的关系,还可以求出半导体材料的杂质电离能和材料的禁带宽度。

在霍尔效应发现约100 年后,德国物理学家克利青(Klaus von Klitzing)等研究半导体在极低温度和强磁场中发现了量子霍尔效应,它不仅可作为一种新型电阻标准,还可以改进一些基本量的精确测定,是当代凝聚态物理学和磁学令人惊异的进展之一,克利青为此发现获得 1985 年诺贝尔物理学奖。

其后美籍华裔物理学家崔琦 (D. C. Tsui) 和施特默在更强磁场下研究量子霍尔效应时发现了分数量子霍尔效应。

它的发现使人们对宏观量子现象的认识更深入一步,他们为此发现获得了1998 年诺贝尔物理学奖。

用霍尔效应之制备的各种传感器,已广泛应用于工业自动化技术、检测技术和信息处理各个方面。

本实验的目的是通过用霍尔元件测量磁场,判断霍尔元件载流子类型,计算载流子的浓度和迁移速度,以及了解霍尔效应测试中的各种副效应及消除方法。

实验原理通过霍尔效应测量磁场霍尔效应装置如图 2.3.1-1 和图 2.3.1-2 所示。

将一个半导体薄片放在垂直于它的磁场中 (B 的方向沿 z 轴方向 ) ,当沿 y 方向的电极 A、A’上施加电流 I 时,薄片内定向移动的载流子 ( 设平均速率为 u) 受到洛伦兹力 F B的作用,F B = q u B(1)无论载流子是负电荷还是正电荷, F 的方向均沿着 x 方向,在磁力的作用下,载流子发生偏B移,产生电荷积累, 从而在薄片 B 、B ’两侧产生一个电位差 V BB ’, 形成一个电场 E 。

演示实验

演示实验
物理演示实验要求
1. 预习内容: (1)将下面概念原理写在实验报告的预习部分。 衍射 光栅 驻波 电磁波 偏振片 起偏 检偏 力矩 角动量 角动量守恒 温差电动势 极性分子 非极性分子 静电感应 辉光放电 法拉第电磁感应定律 楞次定律 自感现象 互感现象 伯努利效应 涡电流 铁磁质磁化特点 电磁阻尼 等厚干涉。 (2)阅读后面的演示实验介绍(这里只介绍了实验室的部分演示实验)。(自愿购买演 示实验教材,可以参考我校图书馆《大学物理演示实验》(张智 主编,湖南大学 出版社)等有关物理演示实验教材, 也可以在网上查找资料和视频。)
实验现象看到即可,不要长时间通电,避免线圈过 热烧坏。 相关概念原理:涡电流 问题与思考:
互感概念演示仪
根据法拉第电磁感应定律,当闭合回路中的磁通 量发生变化时,会引起感应电流。因此从感应电流的 变化规律能够体现原电路的电流变化情况。本实验即 利用这个道理,使原电路产生的磁场穿过感应回路, 从而在感应回路中听到原电路的音乐。 注意事项:实验完毕关闭电源。 相关概念原理:磁通量 法拉第电磁感应定律 互感 问题与思考:两个螺线管怎样放置时,感应回路中效果最明显?
属球相碰中和剩余电量。 相关概念原理: 孤立导体静电平衡时表面电荷分布规律 问题与思考:为什么暴风雨时避雷针的顶部容易放电?
为什么暴风雨中应避免在空旷的地方行走?还应避免站在树下?
3
多功能涡电流仪
金属相对永磁铁转动时,在金属内部产生涡电流,涡电 流产生磁场。这个磁场与永磁铁的磁场相互作用,于是观察 到金属相对永磁铁运动。 注意事项:实验完毕关闭电源。铝盘转速高时不要碰。
静电除尘
静电除尘仪器的透明圆筒中间,是一根与四周绝缘的铜 丝,接维氏起电机的一个放电叉。圆筒上缠绕的铜丝接维氏 器电机的另一个放电叉。中间是空气。当维氏起电机给铜丝 形成的两个电极加电压后,在透明圆筒中形成轴对称的非均 匀强电场。在强电场作用下,灰尘粒子定向运动,灰尘便会 在电极附近聚集落下。 注意事项:实验完毕,一定将香灭掉,并中和维氏起电机放

初三上册物理知识点总结范文

初三上册物理知识点总结范文

初三上册物理知识点总结范文初三上册物理知识点总结1一、磁现象:1、磁性:磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质(吸铁性)2、磁体:定义:具有磁性的物质分类:永磁体分为天然磁体、人造磁体3、磁极:定义:磁体上磁性最强的部分叫磁极。

(磁体两端最强中间最弱)种类:水平面自由转动的磁体,指南的磁极叫南极(S),指北的磁极叫北极(N)作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。

4、磁化:①定义:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。

②钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料。

钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。

二、磁场:1、定义:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质。

2、基本性质:磁场对放入其中的磁体产生力的作用。

磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。

3、方向规定:在磁场中的某一点,小磁针北极静止时所指的方向(小磁针北极所受磁力的方向)就是该点磁场的方向。

4、磁感应线:①定义:在磁场中画一些有方向的曲线。

任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。

②方向:磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极。

5、磁极受力:在磁场中的某点,北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致,南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。

6、分类:、地磁场:①定义:在地球周围的空间里存在的磁场,磁针指南北是因为受到地磁场的作用。

②磁极:地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近。

③磁偏角:首先由我国宋代的沈括发现。

Ⅱ、电流的磁场:①奥斯特实验:通电导线的周围存在磁场,称为电流的磁效应。

该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。

该现象说明:通电导线的周围存在磁场,且磁场与电流的方向有关。

②通电螺线管的磁场:通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。

其两端的极性跟电流方向有关,电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。

③应用:电磁铁三、电磁感应:1、学史:英国物理学家法拉第发现。

塞曼效应简介

塞曼效应简介
由于标准具中发生的是多光束干涉,干涉花纹的宽度非常细锐。通常用精细度(定义为
相邻条纹间距与条纹半宽度之比) F 表征标准具的分辨性能,可以证明
F=π R
(15)
1− R
其中 R 是平行板内表面的反射率。精细度的物理意义是在相邻的两干涉序的花纹之间能够
分辨的干涉条纹的最大条纹数。精细度仅依赖于反射膜的反射率。反射率愈大,精细度愈大。 则每一干涉花纹愈锐细,仪器能分辨的条纹数愈多,也就是仪器的分辨本领愈高。实际上玻 璃内表面加工精度受到一定的限制,反射膜层中出现各种非均匀性,这些都会带来散射等耗 散因素,往往使仪器的实际精细度比理论值低。
塞曼效应实验
1896 年,荷兰物理学家塞曼(P.Zeeman(1865-1943))发现当光源放在足够强的磁场中
时,原来的一条光谱线分裂成几条光谱线,分裂的谱线成分是偏振的,分裂的条数随能级的
类别而不同,后人称此现象为塞曼效应。 塞曼效应是继英国物理学家法拉第
(M.Faraday(1791-1863))1845 年发现磁致旋光效应,克尔(John Kerr)1876 年发现磁光克
1896 年发现了钠黄线在磁场中变宽的现象,后来又观察到了
镉蓝线在磁场中的分裂。
塞曼在洛仑兹的指点及其经典电子论的指导下,解释了正
常塞曼效应和分裂后的谱线的偏振特性,并且估算出的电子的
荷质比与几个月后汤姆逊从阴极射线得到的电子荷质比相同。
塞曼效应不仅证实了洛仑兹电子论的准确性,而且为汤姆
逊T发现电子提供了证据。还证实了原子具有磁矩并且空间取
(1)当 ∆M = 0 时,产生 π 线,沿垂直于磁场的方向观察时,得到光振动方向平行于磁
场的线偏振光。沿平行于磁场的方向观察时,光强度为零。

超导材料及其应用的发展前景

超导材料及其应用的发展前景

超导材料及其应用的发展前景超导材料是指在超过它们的超导临界温度下表现出零电阻和磁通量排斥效应的材料。

自从1950年代发现铜氧化物高温超导材料以来,超导材料的研究一直在不断发展。

随着科学技术的发展,越来越多的超导材料被发现出来,同时它们的应用也越来越广泛。

在未来的发展中,超导材料将会在磁共振成像、能源传输、储存和转换、电力设备、计算机等领域的应用中发挥重要作用。

一、超导材料的分类超导材料通常按照转变温度的高低、材料的组成结构、材料的形态等方面进行分类。

其中最常用的分类方法是按照转变温度的高低来分类,即低温超导材料和高温超导材料。

1、低温超导材料低温超导材料的转变温度一般都在20K以下,其中最具代表性的是铜钛氧化物(YBa2Cu3O7-x)。

低温超导材料常用于精密测量和超导磁体等领域。

2、高温超导材料高温超导材料的转变温度可以达到室温以下,其中最常用的是铁基超导体,比如LaFeAsO1-xFx。

高温超导材料由于其转变温度较高,应用范围更为广泛,如便携式磁共振成像设备、高速列车、飞行器等。

二、超导材料的应用1、磁共振成像技术磁共振成像(MRI)技术是利用磁共振效应来观测人体和动植物体内部的结构和功能。

磁共振成像技术常用的超导材料主要是铜氧化物高温超导体,它具有良好的超导性能和磁性。

使用超导磁体可产生高强度的磁场,提高磁场的质量和均匀性,从而提高MIR成像的分辨率和灵敏度。

2、能源传输、储存和转换由于超导材料的零电阻和超导电磁特性,它们可以用于传输电能和储存电能。

超导材料可以用来制造高速、高效率、低损耗的电缆,可降低余热损失并加速传输速度。

此外,超导能量储存和转换技术是利用超导材料制造超导磁体、超导电感器和超导电池等,使能量的转换和储存过程更加高效和可靠。

3、电力设备超导材料的应用在电力设备上有很多,如超导电缆、超导电阻、超导变压器等。

其中最常用的是超导电缆。

与普通铜缆相比,超导电缆能够提高电线的电流承载能力,同时减少电能输送过程中的电流损耗。

【初中物理】八年级物理知识点:电磁铁及其应用知识点

【初中物理】八年级物理知识点:电磁铁及其应用知识点

【初中物理】八年级物理知识点:电磁铁及其应用知识点人生的道路很长,但关键的却往往只有几步,而初中就是这关键几步中的第一步,为大家准备了八年级物理知识点:电磁铁及其应用知识点,希望对同学们有所帮助!知识点概述奥斯特实验表明:通电导线和磁体一样,周围存在着磁场;电流的磁场方向跟电流方向有关。

实验表明,通电螺线管外的磁场与条形磁铁的磁场相同,通电螺线管的两端相当于条形磁铁的两极。

判断通电电磁阀的磁极时,使用右手螺旋法则:用安培判断电磁阀,用右手紧紧握住电磁阀。

电流方向是指四个手指,N极指向拇指末端。

电磁铁的工作原理及应用:把螺线管紧密地套在一个铁芯上,就构成了一个电磁铁。

影响电磁铁磁强度的因素:① 电磁铁通电时具有磁性,但断电时不具有磁性;② 进入电磁铁的电流越大,其磁性越强;③ 当电流恒定时,形状相同的螺线管匝数越多,其磁性越强。

电磁继电器:电磁继电器的结构如图所示,它的基本组成部分有电磁铁(a)、衔铁(b)、弹簧(c)、和动触点(d)等。

电磁继电器是根据电磁铁的优点通断电流可控制电磁铁磁性有无来工作的。

电磁铁及其应用知识电磁继电器的工作原理是通过控制通过电磁铁的电流,来达到控制工作电路的目的。

因此,一般的继电器电路由(低压)控制电路和(高压)工作电路两部分组成。

利用继电器电路可以实现远距离操作和自动控制。

常用测试方法本知识经常以选择题、填空题的形式考查电磁铁的磁极,电磁铁磁性大小的影响因素,电磁继电器的工作原理及应用,而对于右手螺旋定则则以作图题的形式来考查。

误解提醒影响电磁铁磁性强弱的因素:铁心的有无、电流的大小、线圈的匝数。

科学效应及现象

科学效应及现象

科学效应和现象科学效应和现象清单科学效应和现象详解1、射线(X-Rays)波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射。

由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线。

波长小于0.1埃的称超硬X射线,在0.1~1埃范围内的称硬X射线,1~10埃范围内的称软X射线。

射线具有很强的穿透力,医学上常用作透视检查,工业中用来探伤。

长期受X射线辐射对人体有伤害。

X射线可激发荧光、使气体电离、使感光乳胶感光,故X射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测。

晶体的点阵结构对X射线可产生显著的衍射作用,X射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。

2、安培力(Ampere's force)它是指磁场对电流的作用力。

一段通电直导线放在磁场中,通电导线所受力的大小和导线的长度(L)、导线中的电流强度( I)、磁感应强度(B)以及电流方向和磁场方向之间的夹角(θ)的正弦成正比。

安培力(F)=KLIB sinθ。

3、巴克豪森效应(Barkhausen effect)1919年,巴克豪森发现铁的磁化过程的不连续性,铁磁性物质在外场中磁化实质上是它的磁畴存在逐渐变化的过程,与外场同向的磁畴不断扩大,不同向的磁畴逐渐减小。

在磁化曲线最陡区域,磁畴的移动会出现跃变,尤其硬磁材料更是如此。

当铁受到逐渐增强的磁场作用时,它的磁化强度不是平衡地而是以微小跳跃的方式增大的。

发生跳跃时,有噪声伴随着出现。

如果通过扩音器把它们放大,就会听到一连串的“咔嗒”声。

这就是“巴克豪森效应”。

后来,当人们认识到铁是由一系列小区域组成,而在每个小区域内,所有的微小原子磁体都是同向排列的,巴克豪森效应才最后得到说明。

每个独立的小区域,都是一个很强的磁体,但由于各个磁畴的磁性彼此抵消,所以普通的铁显示不出磁性。

但是当这些磁畴受到一个强磁场作用时,它们会同向排列起来,于是铁便成为磁体。

在同向排列的过程中,相邻的两个磁畴彼此摩擦并发生振动,噪声就是这样产生的。

《14.4 电磁铁及其应用》(同步课件)-九年级物理全一册同步精品课堂(北师大版)

《14.4 电磁铁及其应用》(同步课件)-九年级物理全一册同步精品课堂(北师大版)
1、电磁继电器实质:是电磁铁控制的开关. 2、基本构造:电磁铁、衔铁、弹簧片、触点等
新课教学
三、电磁继电器
工作原理:利用低电压、小电流,来实现对远距离高电压、强电流的控制。
S
M
S1
控制电路
工作电路
(1)当开关S1闭合时,电磁铁通电产生_磁__性_,将衔铁 __吸__下__,开关S的触点_接__通__,工作电路中有_电__流__通过,电动
新课教学
二、探究影响电磁铁磁性强弱的因素
电磁铁磁性的有无(通断电),磁极的改变(改变 电流方向),磁性强弱的改变都可以通过改变这些因素 而实现。正是由于电磁铁有这些优点,所以电磁铁在生 活中得到了广泛的应用,如电磁起重机、电磁选矿机、 电磁继电器、电铃等。
电磁起重机 电磁选矿机 电磁继电器
电铃
典例精练
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二、探究影响电磁铁磁性强弱的因素
总结: 影响电磁铁磁性强弱的因素: (1)电流的大小;(2)线圈的匝数;(3)有无铁芯:
电磁铁磁性强弱与线圈的匝数和电流的大小有关,即,线圈的 匝数越多、通过线圈的电流越大,电磁铁的磁性就越强。
注明:
1)实际中的电磁铁的线圈匝数已经固定, 并且,标有额定电压。 2)在使用电磁铁时,要注意环境的温度和湿度。
2023-2024学年九年级全一册物理同步精品课堂(北师大版)
14.4 电磁铁及其应用
1
2023-2024学年九年级全一册物理同步备课课件(北师大版)
01 电磁铁 02 探究影响电磁铁磁性强弱的因素 03 电磁继电器
2
2023-2024学年九年级全一册物理同步备课课件(北师大版)
1. 了解什么是电磁铁,知道电磁 铁的特性和工作原理 2. 了解影响电磁铁磁性强弱的因素 3.了解电磁继电器、电磁阀的结构 和工作原理

2022年中考物理微专题复习 专题58 初中物理学史中考问题(学生版)匹配最新版教材

2022年中考物理微专题复习 专题58 初中物理学史中考问题(学生版)匹配最新版教材

专题58 初中物理学史问题初中阶段,学过的力热电光磁知识体系中涉及的物理学史很多。

知道历史上物理学家的国籍、发现的规律对于深入学习意义重大。

这些知识内容是培养学生科学态度和责任担当不可或缺的养料。

是培养学生核心素养十分难得的素材。

下面列出科学家及其主要贡献。

1.沈括:中国北宋时期科学家,论述了固体传声规律。

2.牛顿:英国物理学家,用三棱镜将白色太阳光分解成七种不同光,发现了光的色散,证明了白光由七色光组成。

发现建立了牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律,创立经典力学理论体系并发现万有引力定律。

3.墨翟:中国人,首先进行了小孔成象的研究。

4.爱因斯坦:提出真空中的光速是物体运动的极限速度。

5.布朗:1827年,布朗(苏格兰)发现布朗运动。

6.摄尔修斯:瑞典科学家,制定了摄氏温标。

7.亚里士多德:古希腊科学家,提出了力是维持物体运动的原因(错误观点)8.笛卡尔:法国科学家,提出了物体不受其他力的作用,它就不会改变运动方向.9.伽利略:意大利科学家,论证“重物体不会比轻物体下落得快”。

提出“物体的运动并不需要力来维持”。

10.胡克:提出了胡克定律,在一定的条件下,弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比11.帕斯卡:裂桶实验。

帕斯卡定律。

压强单位用帕斯卡命名。

12.马德堡:半球实验,证明了大气压强的存在。

13.托里拆利:1643年,依据大气压与液体压强相平衡的原理,首先测出大气压强的数值。

14.阿基米德:发现阿基米德原理。

杠杆平衡条件。

15.库仑:法国物理学家,发现电荷间相互作用力的规律。

建立静电学中的库仑定律,电量单位用库仑的名字命名。

16.伏特:意大利物理学家,发明电压表,电压单位用伏特命名。

17.欧姆:德国物理学家,发现欧姆定律,后人把电阻的单位用欧姆命名。

18.瓦特:英国物理学家,发明蒸汽机。

电功率单位用瓦特命名。

19.焦耳:英国物理学家,发现焦耳定律(电流的热效应)。

是能量守恒定律发现者之一,功和能量的单位用焦耳命名。

电磁学发展史

电磁学发展史

电磁学的发展历程如下:1. 公元前600年,早在公元前585年,希腊哲学家泰勒斯已记载了用木块摩擦过的琥珀能够吸引碎草等轻小物体,以及天然磁矿石吸引铁等现象。

2. 公元前770至公元前221年的春秋战国时期,我国便有“山上有慈石(即磁石)者,其下有铜金”,“慈石召铁,或引之也”等慈石吸铁的记载;3. 西汉刘安主持撰写的《淮南子》中有“若以慈石之能连铁也,而求其引瓦,则难矣”及“夫燧之取火于日,慈石之引铁,蟹之败漆,葵之向日,虽有明智,弗能然也。

故耳目之察,不足以分物理”。

说明西汉时人们就已经发现磁铁虽能吸引铁,但是无法吸引瓦的现象。

当时的人们虽观测到“取火于日”、“慈石之引铁”、“葵之向日”等现象,但尚无法理解其原理,因此有“虽有明智,弗能然也”。

4. 东汉著名学者王充(公元27-97年)在《论衡·乱龙》一书中有“顿牟掇芥,磁石引针,皆以其真是,不假他类。

”顿牟即琥珀(也有玳瑁的甲壳之说);芥指芥菜子,统喻干草、纸等的微小屑末。

掇芥”的意思是吸引芥子之类的轻小物体。

5. 西晋张华《博物志》中记载“今人梳头、脱著衣时,有随梳、解结有光者,亦有咤声。

”6. 16世纪的吉尔伯特是英国著名的医生,曾是英皇伊丽莎白一世的御医。

他不但医术高明,在物理学方面也成绩斐然。

他发表了《论磁》比较系统的阐述了其在电与磁方面的研究成果。

在其著作中记录了大量有关的磁现象,如磁石的吸引和推斥;烧热的磁铁磁性消失等。

他认为地球本身就是一个巨大的磁体,并用大磁石模拟地球做过著名的“小地球”试验。

他发现除琥珀以外,还有十几种物体,玻璃、硫磺、树脂、水晶等经过摩擦,也可以吸引轻小物体。

吉尔伯特第一次使用了“电(electric)”这个词,英语的“电”来自于希腊文“琥珀(ƞλεκτορν)”。

7. 17世纪,德国马德堡市市长、物理学家格里凯制造出一种摩擦起电器,使用步摩擦可以连续转动的硫磺球,从而可以得到大量电荷。

后来,不断有人制造出各种静电起电器。

六上电磁铁知识点总结

六上电磁铁知识点总结

六上电磁铁知识点总结1. 电磁铁的基本原理电磁铁的工作原理是利用电流通过线圈时产生的磁场。

当电流通过线圈时,线圈周围会形成一个磁场。

当在线圈内放置磁性材料时,这个磁场将使得磁性材料成为一块永久磁铁。

当电流停止流过线圈时,磁性材料也会失去磁性。

这种特点使得电磁铁可以根据需要控制磁场的强弱。

2. 电磁铁的结构电磁铁由电磁线圈、铁芯和绝缘材料组成。

电磁线圈通常由绝缘导线绕成,通常采用的导线材料有铜、铝等。

铁芯是为了增强磁场而设置的,通常采用的材料有软铁、硅钢等。

绝缘材料用于包裹电磁线圈和铁芯,以防止电磁铁发生短路或漏电。

3. 电磁铁的应用电磁铁在工业和生活中有广泛的应用。

在电子设备中,电磁铁作为继电器的主要构件,用以控制电路的开关。

在通信设备中,也用到了电磁铁,例如电话、传真等设备中的某些零部件就是电磁铁。

在磁性传动设备中,电磁铁被用来制动或驱动设备。

在医疗设备中,像核磁共振成像等设备中,也用到了电磁铁。

4. 电磁铁的特点电磁铁具有磁化速度快、磁力可控、磁化方向可变化等特点。

这些特点决定了电磁铁在各个领域的应用价值。

5. 电磁铁的维护为了确保电磁铁的使用寿命和性能,需要对电磁铁进行定期的维护。

主要包括保持电磁铁的清洁、检查电磁铁的绝缘状况、检查电磁铁线圈和电源线是否损坏、防止电磁铁过载等。

电磁铁是现代工业和科技的重要组成部分,它的应用领域广泛,具有很高的实用价值和经济价值。

对电磁铁的深入了解,有助于我们更好的应用和维护它,为各个领域的发展做出更大的贡献。

thomson parabola 工作原理

thomson parabola 工作原理

Thomson parabola工作原理探究近年来,随着科技的不断进步和应用的不断拓展,人们对于Thomson parabola的工作原理也变得越来越感兴趣。

Thomson parabola,即汤姆逊抛物线,是一种应用于物理研究和粒子物理实验中的重要工具。

它能够测量带电粒子在电场和磁场中的弯曲轨迹,从而提供重要的物理信息。

在本文中,我们将深入探讨Thomson parabola的工作原理,探寻其背后的奥秘。

1. 基本概念让我们来了解一下Thomson parabola的基本概念。

Thomson parabola是由英国物理学家J.J. Thomson于19世纪末发明的一种粒子轨迹探测器。

它主要由电场和磁场两部分组成,能够将带电粒子在其内部产生的轨迹进行弯曲和分离,从而实现对粒子能量和质量的测量。

2. 电场作用在Thomson parabola中,电场起着至关重要的作用。

当带电粒子进入Thomson parabola时,首先会受到电场的作用,从而在垂直方向上发生偏转。

这是因为带电粒子在电场中受到洛伦兹力的作用,导致其运动轨迹发生偏转。

通过调节电场的强度和方向,可以实现对带电粒子的控制和分离。

3. 磁场作用除了电场,磁场也是Thomson parabola中的关键组成部分。

在磁场的作用下,带电粒子会在水平方向上发生偏转,形成一条弧线轨迹。

这是因为带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力与其速度方向垂直,从而导致其在水平方向上产生偏转。

通过调节磁场的强度和方向,可以实现对带电粒子轨迹的控制和分离。

4. 粒子探测一旦带电粒子在Thomson parabola中完成电场和磁场的双重偏转,它们就会被分离成不同的轨迹,并最终被探测器所捕获。

通过分析捕获到的粒子轨迹,可以得到粒子的能量和质量信息,从而揭示物理过程中的奥秘。

5. 个人观点对于Thomson parabola的工作原理,我个人认为其深奥之处在于其将电场和磁场的作用相结合,实现了对带电粒子轨迹的精确控制和分离。

光电效应发现的历程

光电效应发现的历程

光电效应发现的历程光电效应发现的历程在量⼦理论的发展史中光电效应有着特殊意义,它的研究经历了曲折的过程.⼀、赫兹——紫外光照射显异常所谓光电效应就是电⼦在光的作⽤下从⾦属表⾯发射出来的现象,最早由德国物理学家赫兹(H.R.Hertz,1857⼀1894)于1887年发现的,他在研究电磁波发射与接收的实验中,利⽤⼀调谐电路中的⽕花间隙来产⽣电磁波,同时⼜应⽤另⼀类似的电路来检测电磁波,他⽆意中发现,当使发⽣⽕花的间隙产⽣的光与接收间隙隔绝时,则接收间隙必须缩短,才能使它发⽣⽕花!任何其他⽕花的光射到间隙的端点,也能促使间隙之间发⽣⽕花。

赫兹进⼀步研究后,得出结论,这⼀现象中起作⽤的是光的紫外部分。

当光射到间隙的负极时作⽤最强,显然紫外光照射负电极更易于放电,他当时⽆法解释这些现象,只是如实地作了记录。

在1887年发表的题为“论紫外光对放电现象的效应”⼀⽂中,⾸先描述了这些现象。

⼆、勒纳德——磁偏转法寻规律赫兹的发现吸引了许多⼈去做这⽅⾯的研究⼯作,1889年,哈⽿⽡克(w.Hallwack,1859⼀1922年)做了⼀系列实验,他⽤碳弧照射绝缘的锌板,锌板连接到验电器上,他发现:如果锌板原来带负电,经照射会迅速失去电荷;如果锌板原来带正电,经照射仍保持不变。

在碳弧前⾯⽤⼀块玻璃隔开,现象消失,说明起作⽤的确实是紫外光,从锌板放出的肯定是负电荷。

俄国的斯托列托夫(1836----1896)对光电效应也进⾏了研究,并取得了重要成果。

他发现:为了产⽣光电流,光必须被电极吸收;光电流的⼤⼩与⼊射光的强度成正⽐;光电流实际上是在照射开始时⽴即产⽣,⽆需时间上的积累。

在光电效应的研究过程中,做出重要贡献的是德国物理学家、赫兹的助⼿勒纳德(P.Lenard,1862---1947)。

他早在1889年就开始做⼀些简单的光电效应实验,起先他设想光电效应是阴极射线引起的,但1894年他的实验证明这⼀想法不符合事实。

1899年,J.J.汤姆逊⽤磁偏切断电流的⽅法测定光电流的荷质⽐,肯定光电流与阴极射线都是同⼀类带电粒⼦组成,勒纳德随即于1900年也⽤磁偏转法测定光电流的荷质⽐得到同样的结果。

19个物理单位的来历

19个物理单位的来历

19个物理单位的来历展开全文1、牛顿(Isaac Newton,1643~1727)英国物理学家、天文学家、数学家和自然哲学家,经典力学体系的奠基人,被称为力学之父。

在物理学的很多分支都有很大的成就。

他在伽利略等人工作的基础上,对力学进行了系统的研究,建立了牛顿三定律,奠定了经典力学的基础。

他还发展了开普勒等人的工作,发现了万有引力定律。

在光学方面,他于1666年用三棱镜分析日光,发现白光是由不同颜色的光构成的,成为光谱分析的基础,于1675年观察到牛顿环。

关于光的本性,他主张光的微粒说。

在热学方面,他确定了冷却定律;在天文方面,1671年创制了反射望远镜,初步考察了行星运动规律,解释了潮汐现象,说明了岁差现象等。

牛顿还最早提出了发射人造卫星的设想。

牛顿在数学上的最大功绩是和莱布尼兹同时发明了微积分。

后人为纪念他,将力的单位定名为牛顿。

2、帕斯卡(Blaise Pascal,1623~1662)法国数学家和物理学家。

帕斯卡在物理方面的主要成就就是对流体静力学和大气压强的研究。

1653年发现了液体传递压强的规律,但到1663年他去世后一年后才正式发表。

他还指出盛有液体的容器的器壁所受的压强也跟深度有关,还做了大气压随高度变化及虹吸现象等实验。

此外,还证明了空气有质量,驳倒了当时流行的“大自然厌恶真空”的错误说法。

1642年,刚满19岁的他,设计制造了世界上第一架机械式计算装置——使用齿轮进行加减运算的计算机,成为后来的计算机的雏型。

为了纪念他,用他的名字来命名压强的单位。

计算机领域更不会忘记帕斯卡的贡献,1971年面世的PASCAL语言,也是为了纪念这位先驱,使帕斯卡的英名长留在电脑时代里。

3、开尔文(Lord Kelvin,1824~1907)英国物理学家,热力学的主要奠基人之一。

原名威廉·汤姆逊(William Thomson),由于他功劳卓著,1892年被英国女王封为勋爵。

因为他任职的格拉斯哥大学在开尔文河畔,大家又称他“开尔文勋爵”,他也就改名为开尔文。

教科版六年级科学上册第三单元知识点归纳整理

教科版六年级科学上册第三单元知识点归纳整理

教科版六年级科学上册第三单元知识点归纳整理第一课电和磁1、第一个发现电磁现象的科学家是:丹麦的(奥斯特),他发现通电的导线能使指南针(发生偏转),电流越大,偏转角度(越大),而且指南针的偏转方向和(电流方向)有关。

2、做通电导线短路使指南针发生偏转实验时,要注意:只能接通一下,马上断开,时间不能长。

3、如果电路短路,则电流很强,会很快把电池的电能用完,所以要尽快断开。

4、做通电线圈和指南针的实验时,线圈立着放,指南针尽量靠近线圈的中心,指南针偏转的角度最大。

第二课电磁铁1、电磁铁:由(线圈)和(铁芯)组成的装置叫(电磁铁)。

2、电磁铁的特点是:接通电流,产生(磁性);切断电流,(磁性)消失。

3、电磁铁的南北极:电磁铁的南北两极和(线圈缠绕的方向)、(电流的方向)等因素有关。

4.实验:电磁铁的南北极与线圈缠绕的方向有关系吗?我的猜想:电磁铁的南北极与线圈缠绕的方向有关系。

线圈缠绕的方向改变,电磁铁的极性改变。

实验材料:电磁铁、电池、指南针、记录纸。

改变的条件:线圈缠绕的方向。

不改变的条件:电流的方向、线圈缠绕的圈数、电流的大小。

实验方法:⑴将电磁铁接通电流,用指南针的一端靠近电磁铁的钉尖一端,判断电磁铁该端的南北极,并作记录;⑵改变电磁铁线圈缠绕方向;⑶再将电磁铁接通电流,用指南针的一端靠近电磁铁的钉尖一端,判断电磁铁该端的南北极,并作记录。

实验结论:电磁铁的南北极与线圈缠绕的方向有关系。

线圈缠绕的方向改变,电磁铁的南北极改变。

5.实验:电磁铁的南北极与电流的方向有关系吗?我的猜想:电磁铁的南北极与电流的方向有关系。

电流的方向改变,电磁铁的南北极改变。

实验材料:电磁铁、电池、指南针、记录纸。

改变的条件:电流的方向。

不改变的条件:线圈缠绕的方向、线圈缠绕的圈数、电流的大小。

实验方法:⑴将电磁铁接通电流,用指南针的一端靠近电磁铁的钉尖一端,判断电磁铁该端的南北极,并作记录;⑵改变电流方向;⑶再将电磁铁接通电流,用指南针的一端靠近电磁铁的钉尖一端,判断电磁铁该端的南北极,并作记录。

汤姆孙磁电偏转实验

汤姆孙磁电偏转实验

汤姆孙磁电偏转实验1、实验目的1. 了解带点粒子在电磁场中的运动规律,电子束的电偏转、磁偏转的原理2. 学习测量电子荷质比(e/m )的一种方法2、实验原理当带电粒子以 v 射入一均匀的偏转磁场 B 时,将受到洛仑兹力的作用,在均匀磁场 B 内电子做匀速圆周运动,轨道半径为 r 。

由原理求得2v f evB mr==而3/20(4/5)/H B NI R μ= 联立两式有3220/2(5/4)/()H e m U R N I r μ=本实验:-70H 11100,130=410I =10/R mm N U r C kg μπ===⨯=⨯加速电压励磁电流电子束轨迹半径公认值:e/m=1.763、实验仪器FB719型汤姆逊电子射束演示仪4、实验内容测量 e/m1. 加速电压跳到 140V,等待知道电子枪射出翠绿色电子束2. 调节加速电压,使得电子束更为聚焦和明亮3. 增加带你刘,直到电子束形成一个封闭的圈4. 调节反光镜的位置和高度,以方便观察为准,对准电子束与反光镜的像,测出电子轨迹圆的直径。

分别改变加速电压和电流,重复测试记录多组数据,并算出相应的 e/m。

5、实验数据记录与分析U(V)IH(A)r(mm)e/m(C/kg)Error(%) 1160 1.5 122140 1.8 10.53112 1.17 134100 2.0 85118.8 2.4 76、实验结果讨论与心得通过本次实验了解带电粒子在磁场和电场中偏转的规律;了解了电子阴极线管的结构和原理;学会了用外加磁场使示波管中的电子射线束产生偏转。

六年级科学上册第3单元知识点总结

六年级科学上册第3单元知识点总结

六年级科学上册第三单元《能量》知识点班级姓名一、电和磁1.当导线中有电流通过时,导线的周围会产生磁性。

2. 1820年,丹麦科学家奥斯特在一次实验中,发现通电的导线靠近指南针时,指南针发生了偏转。

增大电流、增加线圈数可以增加磁力,指南针的偏转角越大。

3. 如果电路短路,则电流很强,会很快把电池的电能用完,所以要尽快断开。

4. 做通电线圈和指南针的实验时,线圈立着放,指南针尽量靠近线圈的中心,指南针偏转的角度最大。

二、电磁铁1.像这样由线圈和铁芯组成的装置叫电磁铁。

2.电磁铁有南北极。

电磁铁的南北极与电池的接法和线圈缠绕方向有关,当电池正负极接法改变时,电磁铁的磁极会改变;当电磁铁线圈的缠绕方向改变时,它的磁极也会改变;但电池正负极的接法和电磁铁线圈的缠绕方向同时改变时,电磁铁的磁极不会变化。

3.电磁铁与磁铁的相同点:都有磁性,都有南北极。

电磁铁与磁铁的不同点:(1)磁铁是磁性的石头,电磁铁是线圈和铁芯组成。

(2) 电磁铁只有通电才有磁性。

(3) 磁铁的南北极不会改变,而电磁铁的南北极可以改变。

实验:电磁铁的南北极与电池的关系我们猜测:电磁铁的南北极与电池的接法有关。

实验器材:电池、铁钉、带绝缘皮的导线1—2米、大头针一盒。

相同条件:同一铁钉、同一导线且绕法不变、电池的节数。

不同条件:改变电池正、负极的连接方法(正、负极转换)。

实验现象:钉尖吸引指南针的南极,且排斥北极,那么铁钉的钉尖是北极。

当改变电池正负极的连接方法时,电磁铁的南北极发生转变。

我们结论:电磁铁的南北极与电池的接法有关。

三、电磁铁的磁力(一)1.电磁铁的磁力大小是可以改变的,磁力的大小与电池的数量、线圈圈数、铁芯大小等有关。

2.检验电磁铁磁力大小与线圈圈数关系的研究计划表四、电磁铁的磁力(二)2.在进行科学探究中探究的顺序:1.提出问题, 2.建立假设, 3.设计实验方案, 4.收集事实与证据,5、检验假设,6.交流五、神奇的小电动机1. 换向器的作用是接通电流并转换电流的方向,小电动机在转动的过程中,电刷依次接触换向器的三个金属环,通过转子,线圈的电流方向就会自动改变。

北师大版-物理九年级物理第十四章 第四节 电磁铁及其应用2

北师大版-物理九年级物理第十四章 第四节 电磁铁及其应用2

磁悬浮列车上的电磁铁
• 你找到电磁铁了吗
电磁继电器
小结 1.电磁铁的磁性跟电流大小 和线圈匝数 _____有__无和铁__芯________有关。 2.电磁铁工作的原理: 利用电流的磁效应。
3.电磁铁的优点:
A.磁性有无可以用通断电流 来控
制B.磁。性强弱可以用改变 电流 大小,线圈匝数来控
制C.。它的南北极可以通过改变电流方向 来控
另外:
➢在电动机、发电机和电磁继电 器里也用到电磁铁。全自动洗 衣机的进水、排水阀门,卫生 间里感应式冲水器的阀门,也 都是由电磁铁控制的。
4、下列装置中没有用到电磁铁的是( )
• A、电铃 • B、电冰箱 • C、电热器 • D、发电机
谢 谢!
2.如图所示,当滑动变阻器的滑片
向右移动时,电路中的电流 将 变小 ,电磁铁中的磁性 将减弱 。
3.如图所示,要使电磁铁磁性最强,
正确的接法是 (D )
A. S1接1,S2接3
B. S1接1,S2接4 C. S1接2,S2接4
D. S1接2,S2接3
R 12 S1
R
3 S2
4
4.如图所示,若
将变阻器的滑片向
电磁起重机
工作原理:不
同矿物质具有不 同的磁性,用可 以旋转的圆形电 磁铁吸引这些矿 物质,由于它们 受到的磁力不同, 从而可以把不同 磁性的矿物质分 开。
电磁选矿机
电 磁 选 矿 机 不含铁的矿渣 含铁的矿渣
遥 控 开 关
电 磁 自 动 门
电铃
电磁
起重机
电 铃
电 磁 阀
电 话
磁浮列车
为什么蹄形电磁铁比条形电磁铁 的吸引力大?
猜想与假设
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• 1829年,美国电学家亨利对斯特金电磁铁装置进行了一些革新。 • 1831年,亨利试制出了一块更新的电磁铁,虽然它的体积并不大,但它能吸
起1吨重的铁块。
电磁铁
汤姆逊电磁铁的原理
• 汤姆逊电磁铁是通过温差电流的磁效应来演示温差电现象。 • 汤姆逊效应的物理学解释是:金属中温度不均匀时,温度高处的自由
电子比温度低处的自由电子动能大。像气体一样,当温度不均匀时会 产生热扩散,因此自由电子从温度高端向温度低端扩散,在低温端堆 积起来,从而在导体内形成电场,在金属棒两端形成电势差。这种自 由电子的扩散作用一直进行到电场力对电子的作用与电子的热扩散平 衡为电器 • 磁悬浮列车 • 电磁选矿机 • 扬声器 • 电铃 • ……
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汤姆逊电磁铁
电磁铁概述
• 电磁铁内部带有铁心的、利用通有电流的线圈使其像 磁铁一样具有磁性的装置叫做电磁铁,通常制成条形 或蹄形。铁心要用容易磁化,又容易消失磁性的软铁 或硅钢来制做。这样的电磁铁在通电时有磁性,断电 后就随之消失。电磁铁是电流磁效应(电生磁)的一 个应用。
电磁铁的发展历史
• 1822年,法国物理学家阿拉戈和吕萨克发现,当电流通过其中有铁块的绕线 时,它能使绕线中的铁块磁化。这实际上是电磁铁原理的最初发现。
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• 1823年,斯特金也做了一次类似的实验:他在一根并非是磁铁棒的U型铁棒上 绕了18圈铜裸线,当铜线与伏打电池接通时,绕在U型铁棒上的铜线圈即产生 了密集的磁场,这样就使U型铁棒变成了一块“电磁铁”。斯特金的电磁铁发 明,使人们看到了把电能转化为磁能的光明前景,这一发明很快在英国、美 国以及西欧一些沿海国家传播开来。
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