江苏龙网

  1. 首页 > 资讯 > 科技 > >

『』十大物理效应，一次看个够( 二 )


如果磁场的强度持续增加 ， 超导体就会失去超导性 ， 这类具有迈斯纳效应的超导体被称为I型超导体 ， 它们都是金属超导体 。还有一些超导体不具有或者只拥有部分迈斯纳效应 ， 它们被称为II型超导体 ， 通常是各种由非金属和金属构成的合金材料 ， 这类超导体在强磁场下也能维持超导性能 。
阿哈罗诺夫—玻姆效应
『』十大物理效应，一次看个够
文章图片

文章图片

这是物理学中一个不太为人所知却意义重大的效应 。
在经典电磁学中 ， 只有在粒子直接与电磁场接触了的情况下 ， 粒子才会受到场的影响 。但在1959年 ， 阿哈罗诺夫）Yakir Aharonov）和玻姆（David Bohm）两位理论物理学家提出 ， 量子粒子就算从未直接与一个电场或磁场接触 ， 也能受到这个电场或磁场的影响 。在提出之后 ， 这一观点遭到了广泛的质疑 。经典电磁学中的电场和磁场是负责所有物理效应的基本实体 ， 电磁场可以用一个被称为电磁势的量来表示 ， 这个量在空间的任何地方都有一个值 。从电磁势可以轻易地推导出电磁场 。但电磁势的概念曾一直被认为只是一个纯粹的数学概念 ， 不具有任何物理意义 。
然而1959年 ， 阿哈罗诺夫和玻姆提出了一个“思想实验” ， 将电磁势与可测量的结果联系了起来 。在这个思想实验中 ， 一束电子被分成两条路径 ， 分别绕着一个圆柱形电磁铁（或螺线圈）的两侧运动 ， 磁场集中在线圈内部 ， 而且磁场大小可以被调节的极弱 。因此这两条电子路径可以穿过一个基本没有场存在的区域 ， 但这个没有场的区域的电磁势并不为零 。
阿哈罗诺夫和玻姆从理论上论证了这两条不同路径上的电子会经历不同的相位变化 ， 当这两条路径上的电子再重新结合时 ， 可以产生可被检测到的干涉效应 。阿哈罗诺夫-玻姆效应描述的就是量子粒子会受到的这种可被测量的经典电磁势的影响 ， 表明电磁势不仅仅是一种数学辅助 ， 而是真实的物理存在 。
现在 ， 物理学家已经通过一系列实验观测到了阿哈罗诺夫-玻姆效应 。
网球拍效应
『』十大物理效应，一次看个够
文章图片

文章图片

【『』十大物理效应，一次看个够】网球拍效应描述的是当把一个网球拍的一面朝上 ， 旋转着将它抛向空中 ， 接着球拍会绕着一个轴旋转的情况 。当让球拍绕着横轴旋转时 ， 会出现一种令人惊讶的效应：球拍除了会绕着横轴进行360度的旋转之外 ， 几乎总是会出人意料地绕纵轴进行180度的翻转 。
这种效应是由在抛掷过程中产生的微小偏差和扰动 ， 以及三维刚体在三个不同的惯性矩下运动造成的 。如果一个刚性物体有三个旋转轴“1”、“2”、“3” ， 也就是说它拥有三种不同的旋转方式 ， 其中轴1的长度最短 ， 轴3的长度最长 ， 那么物体绕着轴1和轴3的旋转最稳定 ， 而绕着中间轴轴2则不稳定 。这种奇怪的效应是经典力学的结果 ， 我们可以通过欧拉方程计算出这种效应 。
『』十大物理效应，一次看个够
文章图片

文章图片

视频来源：Plasma Ben / Youtube
在空中旋转的网球拍是这个效应的一个典型例子 ， 这个效应也因此得名 。它也被称为Dzhanibekov效应 ， 以俄罗斯宇航员Vladimir Dzhanibekov的名字命名 。1985年 ， Dzhanibekov在太空中发现了这个效应 。
这个效应适用于所有轴1小于轴2 ， 轴2小于轴3的三维刚体 ， 即便中间轴的长度与轴3可能非常接近 ， 也会出现这种绕着最长和最短的轴旋转稳定；而绕着中间轴的运动则会出现即使在最小的干扰下 ， 也会引发的180度翻转现象 。


推荐阅读


上一篇：@华为P40 PRO用户：真的恭喜了！

下一篇：「」TCL 揭晓了 10 系列手机的价格和规格信息