磁的發現

    磁的發現

    先秦時代我們的先人已經積累了許多這方麵的認識
，在探尋鐵礦時常會遇到磁鐵礦
，即磁石（主要成分是四氧化三鐵）。這些發現很早就被記載下來了。《管子》的數篇中最早記載了這些發現：“山上有磁石者，其下有金銅。”

    其他古籍如《山海經》中也有類似的記載。磁石的吸鐵特性很早就被人發現，《呂氏春秋》九卷精通篇就有：“慈招鐵，或引之也。”那時的人稱“磁”為“慈”他們把磁石吸引鐵看作慈母對子女的吸引。並認為：“石是鐵的母親，但石有慈和不慈兩種，慈愛的石頭能吸引他的子女，不慈的石頭就不能吸引了。”漢以前人們把磁石寫做“慈石”，是慈愛石頭的意思。

    既然磁石能吸引鐵


，那麼是否還可以吸引其他金屬呢？我們的先民做了許多嚐試，發現磁石不僅不能吸引金、銀、銅tong等deng金jin屬shu，也ye不bu能neng吸xi引yin磚zhuan瓦wa之zhi類lei的de物wu品pin。西xi漢han的de時shi候hou人ren們men已yi經jing認ren識shi到dao磁ci石shi隻zhi能neng吸xi引yin鐵tie，而er不bu能neng吸xi引yin其qi他ta物wu品pin。當dang把ba兩liang塊kuai磁ci鐵tie放fang在zai一yi起qi相xiang互hu靠kao近jin時shi，有you時shi候hou互hu相xiang吸xi引yin，有you時shi候hou相xiang互hu排pai斥chi。現xian在zai人ren們men都dou知zhi道dao磁ci體ti有you兩liang個ge極ji，一yi個ge稱chengN極
，一個稱S極。同性極相互排斥
，異性極相互吸引。那時的人們並不知道這個道理，但對這個現象還是能夠察覺到的。

    到(dao)了(le)西(xi)漢(han)，有(you)一(yi)個(ge)名(ming)叫(jiao)欒(luan)大(da)的(de)方(fang)士(shi)，他(ta)利(li)用(yong)磁(ci)石(shi)的(de)這(zhe)個(ge)性(xing)質(zhi)做(zuo)了(le)兩(liang)個(ge)棋(qi)子(zi)般(ban)的(de)東(dong)西(xi)，通(tong)過(guo)調(tiao)整(zheng)兩(liang)個(ge)棋(qi)子(zi)極(ji)性(xing)的(de)相(xiang)互(hu)位(wei)置(zhi)，有(you)時(shi)兩(liang)個(ge)棋(qi)子(zi)相(xiang)互(hu)吸(xi)引(yin)，有(you)時(shi)相(xiang)互(hu)排(pai)斥(chi)。欒(luan)大(da)稱(cheng)其(qi)為(wei)“鬥棋”。他把這個新奇的玩意獻給漢武帝，並當場演示。漢武帝驚奇不已

，龍心大悅
，竟封欒大為“五利將軍”。欒大利用磁石的性質，製作了新奇的玩意蒙騙了漢武帝。

    地di球qiu也ye是shi一yi個ge大da磁ci體ti，它ta的de兩liang個ge極ji分fen別bie在zai接jie近jin地di理li南nan極ji和he地di理li北bei極ji的de地di方fang。因yin此ci地di球qiu表biao麵mian的de磁ci體ti

，可ke以yi自zi由you轉zhuan動dong時shi，就jiu會hui因yin磁ci體ti同tong性xing相xiang斥chi，異yi性xing相xiang吸xi的de性xing質zhi指zhi示shi南nan北bei。這zhe個ge道dao理li古gu人ren不bu夠gou明ming白bai，但dan這zhe類lei現xian象xiang他ta們men很hen清qing楚chu。

    磁現象的應用

    「在傳統工業中的應用」：

    在講述磁性材料的磁性來源、電磁感應

、磁性器件時，我們已經提到了有些磁性材料的實際應用。實際上，磁性材料已經在傳統工業的各個方麵得到了廣泛應用。

    例如
，如果沒有磁性材料，電氣化就成為不可能，因為發電要用到發電機
、輸電要用到變壓器、電力機械要用到電動機、電話機、收音機和電視機中要用到揚聲器。眾多儀器儀表都要用到磁鋼線圈結構。這些都已經在講述其它內容時說到了。

    「生物界和醫學界的磁應用」：

    信xin鴿ge愛ai好hao者zhe都dou知zhi道dao，如ru果guo把ba鴿ge子zi放fang飛fei到dao數shu百bai公gong裏li以yi外wai
，它ta們men還hai會hui自zi動dong歸gui巢chao。鴿ge子zi為wei什shen麼me有you這zhe麼me好hao的de認ren家jia本ben領ling呢ne？原yuan來lai，鴿ge子zi對dui地di球qiu的de磁ci場chang很hen敏min感gan
，它ta們men可ke以yi利li用yong地di球qiu磁ci場chang的de變bian化hua找zhao到dao自zi己ji的de家jia。如ru果guo在zai鴿ge子zi的de頭tou部bu綁bang上shang一yi塊kuai磁ci鐵tie，鴿ge子zi就jiu會hui迷mi航hang。如ru果guo鴿ge子zi飛fei過guo無wu線xian電dian發fa射she塔ta，強qiang大da的de電dian磁ci波bo幹gan擾rao也ye會hui使shi它ta們men迷mi失shi方fang向xiang。

    在醫學上，利用核磁共振可以診斷人體異常組織
，判斷疾病，這就是我們比較熟悉的核磁共振成像技術

，其基本原理如下：原(yuan)子(zi)核(he)帶(dai)有(you)正(zheng)電(dian)，並(bing)進(jin)行(xing)自(zi)旋(xuan)運(yun)動(dong)。通(tong)常(chang)情(qing)況(kuang)下(xia)
，原(yuan)子(zi)核(he)自(zi)旋(xuan)軸(zhou)的(de)排(pai)列(lie)是(shi)無(wu)規(gui)律(lv)的(de)
，但(dan)將(jiang)其(qi)置(zhi)於(yu)外(wai)加(jia)磁(ci)場(chang)中(zhong)時(shi)，核(he)自(zi)旋(xuan)空(kong)間(jian)取(qu)向(xiang)從(cong)無(wu)序(xu)向(xiang)有(you)序(xu)過(guo)渡(du)。自(zi)旋(xuan)係(xi)統(tong)的(de)磁(ci)化(hua)矢(shi)量(liang)由(you)零(ling)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)長(chang)
，當(dang)係(xi)統(tong)達(da)到(dao)平(ping)衡(heng)時(shi)，磁(ci)化(hua)強(qiang)度(du)達(da)到(dao)穩(wen)定(ding)值(zhi)。如(ru)果(guo)此(ci)時(shi)核(he)自(zi)旋(xuan)係(xi)統(tong)受(shou)到(dao)外(wai)界(jie)作(zuo)用(yong)
，如(ru)一(yi)定(ding)頻(pin)率(lv)的(de)射(she)頻(pin)激(ji)發(fa)原(yuan)子(zi)核(he)即(ji)可(ke)引(yin)起(qi)共(gong)振(zhen)效(xiao)應(ying)。在(zai)射(she)頻(pin)脈(mai)衝(chong)停(ting)止(zhi)後(hou)，自(zi)旋(xuan)係(xi)統(tong)已(yi)激(ji)化(hua)的(de)原(yuan)子(zi)核(he)，不(bu)能(neng)維(wei)持(chi)這(zhe)種(zhong)狀(zhuang)態(tai)，將(jiang)回(hui)複(fu)到(dao)磁(ci)場(chang)中(zhong)原(yuan)來(lai)的(de)排(pai)列(lie)狀(zhuang)態(tai)，同(tong)時(shi)釋(shi)放(fang)出(chu)微(wei)弱(ruo)的(de)能(neng)量(liang)，成(cheng)為(wei)射(she)電(dian)信(xin)號(hao)
，把(ba)這(zhe)許(xu)多(duo)信(xin)號(hao)檢(jian)出(chu)，並(bing)使(shi)之(zhi)時(shi)進(jin)行(xing)空(kong)間(jian)分(fen)辨(bian)，就(jiu)得(de)到(dao)運(yun)動(dong)中(zhong)原(yuan)子(zi)核(he)分(fen)布(bu)圖(tu)像(xiang)。核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)的(de)特(te)點(dian)是(shi)流(liu)動(dong)液(ye)體(ti)不(bu)產(chan)生(sheng)信(xin)號(hao)稱(cheng)為(wei)流(liu)動(dong)效(xiao)應(ying)或(huo)流(liu)動(dong)空(kong)白(bai)效(xiao)應(ying)。因(yin)此(ci)血(xue)管(guan)是(shi)灰(hui)白(bai)色(se)管(guan)狀(zhuang)結(jie)構(gou)，而(er)血(xue)液(ye)為(wei)無(wu)信(xin)號(hao)的(de)黑(hei)色(se)。這(zhe)樣(yang)使(shi)血(xue)管(guan)很(hen)容(rong)易(yi)軟(ruan)組(zu)織(zhi)分(fen)開(kai)。正(zheng)常(chang)脊(ji)髓(sui)周(zhou)圍(wei)有(you)腦(nao)脊(ji)液(ye)包(bao)圍(wei)
，腦(nao)脊(ji)液(ye)為(wei)黑(hei)色(se)的(de)

，並(bing)有(you)白(bai)色(se)的(de)硬(ying)膜(mo)為(wei)脂(zhi)肪(fang)所(suo)襯(chen)托(tuo)，使(shi)脊(ji)髓(sui)顯(xian)示(shi)為(wei)白(bai)色(se)的(de)強(qiang)信(xin)號(hao)結(jie)構(gou)。核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)已(yi)應(ying)用(yong)於(yu)全(quan)身(shen)各(ge)係(xi)統(tong)的(de)成(cheng)像(xiang)診(zhen)斷(duan)。效(xiao)果(guo)最(zui)佳(jia)的(de)是(shi)顱(lu)腦(nao)，及(ji)其(qi)脊(ji)髓(sui)、心髒大血管、關節骨骼

、軟組織及盆腔等。對心血管疾病不但可以觀察各腔室、daxueguanjibanmodejiepoubianhua，erqiekezuoxinshifenxi
，jinxingdingxingjibandingliangdezhenduan，kezuoduogeqiemiantu，kongjianfenbianlvgao，xianshixinzangjibingbianquanmao，jiqiyuzhouweijiegoudeguanxi，youyuqitaX線成像、二維超聲、核素及CT檢查。

    磁(ci)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)診(zhen)斷(duan)
，而(er)且(qie)能(neng)夠(gou)幫(bang)助(zhu)治(zhi)療(liao)疾(ji)病(bing)。磁(ci)石(shi)是(shi)古(gu)老(lao)中(zhong)醫(yi)的(de)一(yi)味(wei)藥(yao)材(cai)。現(xian)在(zai)，人(ren)們(men)利(li)用(yong)血(xue)液(ye)中(zhong)不(bu)同(tong)成(cheng)分(fen)的(de)磁(ci)性(xing)差(cha)別(bie)來(lai)分(fen)離(li)紅(hong)細(xi)胞(bao)和(he)白(bai)細(xi)胞(bao)。另(ling)外(wai)


，磁(ci)場(chang)與(yu)人(ren)體(ti)經(jing)絡(luo)的(de)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)磁(ci)療(liao)

，在(zai)治(zhi)療(liao)多(duo)種(zhong)疾(ji)病(bing)方(fang)麵(mian)有(you)獨(du)到(dao)的(de)作(zuo)用(yong)，已(yi)經(jing)有(you)磁(ci)療(liao)枕(zhen)
、ciliaoyaodaidengyingyong。yongcitiezuochengdechutieqikeyiquchumianfendengzhongkenengcunzaidetiemo

，cihuashuikeyifangzhiguolujiegou，cihuazhongzikeyizaiyidingchengdushangshinongzuowuzengchan。

    「天文、地質
、考古和采礦等領域的磁應用」：

    我(wo)們(men)已(yi)經(jing)知(zhi)道(dao)
，地(di)球(qiu)是(shi)一(yi)塊(kuai)巨(ju)大(da)的(de)磁(ci)鐵(tie)
，那(na)麼(me)，它(ta)的(de)磁(ci)性(xing)來(lai)自(zi)何(he)處(chu)？它(ta)是(shi)自(zi)古(gu)就(jiu)有(you)的(de)嗎(ma)？它(ta)和(he)地(di)質(zhi)狀(zhuang)況(kuang)有(you)什(shen)麼(me)聯(lian)係(xi)？宇(yu)宙(zhou)中(zhong)的(de)磁(ci)場(chang)又(you)是(shi)如(ru)何(he)的(de)？

    至zhi少shao在zai圖tu片pian上shang我wo們men都dou見jian過guo燦can爛lan的de北bei極ji光guang。我wo國guo自zi古gu代dai就jiu有you了le北bei極ji光guang的de記ji載zai。北bei極ji光guang實shi際ji上shang是shi太tai陽yang風feng中zhong的de粒li子zi和he地di磁ci場chang相xiang互hu作zuo用yong的de結jie果guo。太tai陽yang風feng是shi由you太tai陽yang發fa出chu的de高gao能neng帶dai電dian粒li子zi流liu。當dang它ta們men到dao達da地di球qiu時shi，與yu地di磁ci場chang發fa生sheng相xiang互hu作zuo用yong，就jiu好hao象xiang帶dai電dian流liu的de導dao線xian在zai磁ci場chang中zhong受shou力li一yi樣yang
，使shi得de這zhe些xie粒li子zi向xiang南nan北bei極ji運yun動dong和he聚ju集ji，並bing且qie和he地di球qiu高gao空kong的de稀xi薄bo氣qi體ti相xiang碰peng撞zhuang，結jie果guo使shi氣qi體ti分fen子zi受shou激ji發fa，從cong而er發fa光guang。

    太(tai)陽(yang)黑(hei)子(zi)是(shi)太(tai)陽(yang)上(shang)磁(ci)場(chang)活(huo)動(dong)非(fei)常(chang)劇(ju)烈(lie)的(de)區(qu)域(yu)。太(tai)陽(yang)黑(hei)子(zi)的(de)爆(bao)發(fa)對(dui)我(wo)們(men)的(de)生(sheng)活(huo)會(hui)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)，例(li)如(ru)使(shi)得(de)無(wu)線(xian)電(dian)通(tong)信(xin)暫(zan)時(shi)中(zhong)斷(duan)等(deng)。因(yin)此(ci)，研(yan)究(jiu)太(tai)陽(yang)黑(hei)子(zi)對(dui)我(wo)們(men)有(you)重(zhong)要(yao)意(yi)義(yi)。

    地di磁ci的de變bian化hua可ke以yi用yong來lai勘kan探tan礦kuang床chuang。由you於yu所suo有you物wu質zhi均jun具ju有you或huo強qiang或huo弱ruo的de磁ci性xing

，如ru果guo它ta們men聚ju集ji在zai一yi起qi，形xing成cheng礦kuang床chuang
，那na麼me必bi然ran對dui附fu近jin區qu域yu的de地di磁ci場chang產chan生sheng幹gan擾rao，使shi得de地di磁ci場chang出chu現xian異yi常chang情qing況kuang。根gen據ju這zhe一yi點dian，可ke以yi在zai陸lu地di、haiyanghuozhekongzhongceliangdadidecixing，huodedicitu，duidicitushangcichangyichangdequyujinxingfenxihejinyibukantan
，wangwangkeyifaxianweizhidekuangzanghuozheteshudedizhigouzao。

    不同地質年代的岩石往往具有不同的磁性。因此，可以根據岩石的磁性輔助判斷地質年代的變化以及地殼變動。

    很(hen)多(duo)礦(kuang)藏(zang)資(zi)源(yuan)都(dou)是(shi)共(gong)生(sheng)的(de)

，也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)好(hao)幾(ji)種(zhong)礦(kuang)物(wu)質(zhi)混(hun)合(he)的(de)一(yi)起(qi)，它(ta)們(men)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)的(de)磁(ci)性(xing)。利(li)用(yong)這(zhe)個(ge)特(te)點(dian)，人(ren)們(men)開(kai)發(fa)了(le)磁(ci)選(xuan)機(ji)，利(li)用(yong)不(bu)同(tong)成(cheng)分(fen)礦(kuang)物(wu)質(zhi)的(de)不(bu)同(tong)磁(ci)性(xing)以(yi)及(ji)磁(ci)性(xing)強(qiang)弱(ruo)的(de)差(cha)別(bie)
，用(yong)磁(ci)鐵(tie)吸(xi)引(yin)這(zhe)些(xie)物(wu)質(zhi)，那(na)麼(me)它(ta)們(men)所(suo)受(shou)到(dao)的(de)吸(xi)引(yin)力(li)就(jiu)有(you)所(suo)區(qu)別(bie)

，結(jie)果(guo)可(ke)以(yi)將(jiang)混(hun)在(zai)一(yi)起(qi)的(de)不(bu)同(tong)磁(ci)性(xing)的(de)礦(kuang)物(wu)質(zhi)分(fen)開(kai)，實(shi)現(xian)了(le)磁(ci)性(xing)選(xuan)礦(kuang)。

    「軍事領域的磁應用」：

    磁ci性xing材cai料liao在zai軍jun事shi領ling域yu同tong樣yang得de到dao了le廣guang泛fan應ying用yong。例li如ru，普pu通tong的de水shui雷lei或huo者zhe地di雷lei隻zhi能neng在zai接jie觸chu目mu標biao時shi爆bao炸zha
，因yin此ci作zuo用yong有you限xian。而er如ru果guo在zai水shui雷lei或huo地di雷lei上shang安an裝zhuang磁ci性xing傳chuan感gan器qi，由you於yu坦tan克ke或huo者zhe軍jun艦jian都dou是shi鋼gang鐵tie製zhi造zao的de，在zai它ta們men接jie近jin（無須接觸目標）時，傳感器就可以探測到磁場的變化使水雷或地雷爆炸，提高了殺傷力。

    zaixiandaizhanzhengzhong


，zhikongquanshiduodezhanyishenglideguanjianzhiyi。danfeijizaifeixingguochengzhonghenrongyibeidifangdeleidazhencedao，congerjuyoujiaodadeweixianxing。weileduobidifangleidadejiance
，keyizaifeijibiaomiantuyicengteshudecixingcailiao－吸(xi)波(bo)材(cai)料(liao)，它(ta)可(ke)以(yi)吸(xi)收(shou)雷(lei)達(da)發(fa)射(she)的(de)電(dian)磁(ci)波(bo)


，使(shi)得(de)雷(lei)達(da)電(dian)磁(ci)波(bo)很(hen)少(shao)發(fa)生(sheng)反(fan)射(she)
，因(yin)此(ci)敵(di)方(fang)雷(lei)達(da)無(wu)法(fa)探(tan)測(ce)到(dao)雷(lei)達(da)回(hui)波(bo)，不(bu)能(neng)發(fa)現(xian)飛(fei)機(ji)
，這(zhe)就(jiu)使(shi)飛(fei)機(ji)達(da)到(dao)了(le)隱(yin)身(shen)的(de)目(mu)的(de)。這(zhe)就(jiu)是(shi)大(da)名(ming)鼎(ding)鼎(ding)的(de)“隱形飛機”。隱身技術是目前世界軍事科研領域的一大熱點。美國的F117隱形戰鬥機便是一個成功運用隱身技術的例子。

    在美國的“星球大戰”計劃中，有一種新型武器“電磁武器”的de開kai發fa研yan究jiu。傳chuan統tong的de火huo炮pao都dou是shi利li用yong彈dan藥yao爆bao炸zha時shi的de瞬shun間jian膨peng脹zhang產chan生sheng的de推tui力li將jiang炮pao彈dan迅xun速su加jia速su
，推tui出chu炮pao膛tang。而er電dian磁ci炮pao則ze是shi把ba炮pao彈dan放fang在zai螺luo線xian管guan中zhong

，給gei螺luo線xian管guan通tong電dian
，那na麼me螺luo線xian管guan產chan生sheng的de磁ci場chang對dui炮pao彈dan將jiang產chan生sheng巨ju大da的de推tui動dong力li，將jiang炮pao彈dan射she出chu。這zhe就jiu是shi所suo謂wei的de電dian磁ci炮pao。類lei似si的de還hai有you電dian磁ci導dao彈dan等deng。