Представление о магнитном поле
Мы все знаем, что такое постоянные магниты. Магниты – это металлические тела, притягивающиеся к другим магнитам и к некоторым металлам. То, что располагается вокруг магнита и взаимодействует с окружающими предметами (притягивает или отталкивает некоторые из них), называется магнитным полем. Источником любого магнитного поля являются движущиеся заряженные частицы. А направленное движение заряженных частиц называется электрическим током.
То есть, любое магнитное поле вызывается исключительно электрическим током.
За направление электрического тока принимают направление движения положительно заряженных частиц. Если же движутся отрицательные заряды, то направление тока считается обратным движению таких зарядов. Представьте себе, что по кольцевой трубе течет вода. Но мы будем считать, что некий «ток» при этом движется в противоположном направлении.
Электрический ток обозначается буквой I.
В металлах ток образуется движением электронов – отрицательно заряженных частиц. На рисунке ниже, электроны движутся по проводнику справа налево. Но считается, что электрический ток направлен слева направо. Это произошло потому, что когда начали изучение электрические явления, не было известно, какими именно носителями чаще всего переносится ток. Если мы посмотрим на этот проводник с левой стороны, так, чтобы ток шел «от нас», то магнитное поле этого тока будет направлено вокруг него по часовой стрелке. Если рядом с этим проводником расположить компас, то его стрелка развернется перпендикулярно проводнику, параллельно «силовым линиям магнитного поля» — параллельно черной кольцевой стрелке на рисунке. Если мы возьмем шарик, имеющий положительный заряд (имеющий дефицит электронов) и бросим его вперед, то вокруг этого шарика появится точно такое же кольцевое магнитное поле, закручивающееся вокруг него по часовой стрелке. Ведь здесь тоже имеет место направленное движение заряда. А направленное движение зарядов есть электрический ток. Если есть ток, вокруг него должно быть магнитное поле. Движущийся заряд (или множество зарядов – в случае электрического тока в проводнике) создает вокруг себя «тоннель» из магнитного поля. Стенки этого «тоннеля» «плотнее» вблизи движущего заряда. Чем дальше от движущегося заряда, тем слабее напряженность («сила») создаваемого им магнитного поля. Тем слабее реагирует на это поле стрелка компаса. Закономерность распределение напряженности магнитного поля вокруг его источника такая же, как закономерность распределения электрического поля вокруг заряженного тела – она обратно пропорциональна квадрату расстояния до источника поля. Если положительно заряженный шарик перемещается по кругу, то кольца магнитных полей, образующихся вокруг него по мере его движения, суммируются, и мы получим магнитное поле, направленное перпендикулярно плоскости, в которой перемещается заряд: Магнитный «тоннель» вокруг заряда оказывается свернутым в кольцо и напоминает по форме тор (бублик). Такой же эффект получается, если свернуть в кольцо проводник с током. Проводник с током, свернутый в многовитковую катушку называется электромагнитом. Вокруг катушки складываются магнитные поля движущихся в ней заряженных частиц — электронов. А если заряженный шарик вращать вокруг его оси, то у него появится магнитное поле, как у Земли, направленное вдоль оси вращения. В данном случае током, вызывающим появление магнитного поля, является круговое движение заряда вокруг оси шарика – круговой электрический ток. Здесь, по сути, происходит то же самое, что и при движении шарика по кольцевой орбите. Только радиус этой орбиты уменьшен до радиуса самого шарика. Все сказанное выше справедливо и для шарика заряженного отрицательно, но его магнитное поле будет направлено в противоположную сторону. Данный эффект был обнаружен в опытах Роуланда и Эйхенвальда. Эти господа регистрировали магнитные поля вблизи вращающихся заряженных дисков: рядом с этими дисками начинала отклоняться стрелка компаса. Направления магнитных полей в зависимости от знака заряда дисков и направления их вращения, показаны на рисунке: При вращении незаряженного диска, магнитные поля не обнаруживались. Не было магнитных полей и вблизи неподвижных заряженных дисков.
Модель магнитного поля движущегося заряда
Чтобы запомнить направление магнитного поля движущегося положительного заряда, мы представим себя на его месте. Поднимем правую руку вверх, затем укажем ею направо, затем опустим ее вниз, затем укажем влево и вернем руку в исходное положение – вверх. Затем повторим это движение. Наша рука описывает круги по часовой стрелке. Теперь начнем движение вперед, продолжая вращать рукой.
Движение нашего тела – аналог движения положительного заряда, а вращение руки по часовой стрелке – аналог магнитного поля заряда. Теперь представьте себе, что вокруг нас находится тонкая и прочная эластичная паутина, похожая на струны пространства, которые мы рисовали, создавая модель электрического поля.
Когда мы движемся сквозь эту трехмерную «паутину», из-за вращения руки, она, деформируясь, смещается по часовой стрелке, образуя подобие спирали, словно бы наматываясь в катушку вокруг заряда. Сзади, за нами, «паутина» восстанавливает свою правильную структуру. Примерно так можно представлять себе магнитное поле положительного заряда, движущегося прямо.
А теперь попробуйте двигаться не прямо вперед, а по кругу, например, поворачивая при ходьбе налево, при этом вращая рукой по часовой стрелке. Представьте себе, что вы движетесь через нечто, напоминающее желе. Из-за вращения вашей руки, внутри круга, по которому вы движетесь, «желе» будет смещаться вверх, образуя горб над центром круга. А под центром круга, образуется впадина из-за того, что часть желе сместилось вверх.
Так можно представлять себе формирование северного (горб сверху) и южного (впадина снизу) полюсов при движении заряда по кольцу или его вращения. Если при ходьбе вы будете поворачивать направо, то «горб» (северный полюс) сформируется снизу. Аналогично можно сформировать представление о магнитном поле движущегося отрицательного заряда. Только вращать рукой нужно в противоположную сторону – против часовой стрелки. Соответственно, магнитное поле будет направлено в противоположную сторону.
Просто каждый раз следите за тем, в какой сторону ваша рука выталкивает «желе». Такая модель наглядно демонстрирует то, почему северный полюс одного магнита притягивается к южному полюсу другого магнита: «горб» одного из магнитов втягивается во «впадину» второго магнита. И еще эта модель показывает, почему не существуют отдельных северных и южных полюсов магнитов, как бы мы их не разрезали – магнитное поле представляет собой вихревую (замкнутую) «деформацию пространства» вокруг траектории движущегося заряда.
Спин
У электрона было обнаружено магнитное поле, такое, какое у него должно быть в том случае, если бы он был шариком, вращающимся вокруг своей оси. Это магнитное поле назвали спином (от английского to spin — вращаться). Кроме того, у электрона существует еще и орбитальный магнитный момент. Ведь электрон не только «вращается», но движется по орбите вокруг ядра атома.
А движение заряженного тела порождает магнитное поле. Так как электрон заряжен отрицательно, магнитное поле, вызванное его движением по орбите, будет выглядеть так: Если направление магнитного поля, вызванного движением электрона по орбите, совпадает с направлением магнитного поля самого электрона (его спином), эти поля складываются и усиливаются.
Если же эти магнитные поля направлены в разные стороны, они вычитаются и ослабляют друг друга. Кроме того, могут суммироваться или вычитаться друг из друга магнитные поля других электронов атома. Этим объясняется наличие или отсутствие магнетизма (реакции на внешнее магнитное поле или наличие собственного магнитного поля) некоторых веществ. Эта статья — отрывок из книги об азах химии.
Сама книга здесь:
sites.google.com/site/kontrudar13/himia
UPD: Материал предназначен, в первую очередь, для школьников средних классов. Возможно, Хабр не место для подобных вещей, Но где место? Нет его.
Источник: https://habr.com/ru/post/444790/
Внешние электромагнитные поля как помехи для сканирующей электронной микроскопии
Стремительное развитие человечества идет по пути неизбежного проникновения вглубь строения вещества: размер объектов, интересующих исследователя, постоянно уменьшается.
На современном этапе развития науки и техники передовые высокотехнологичные предприятия нуждаются в изучении объектов субмикронного уровня – вплоть до десятков и единиц нанометров. При этом не менее важным является обеспечение возможности наблюдения субмикронных объектов на изображениях с высоким пространственным разрешением (разрешение — это величина, отражающая минимальный размер объекта, различимого на электронном изображении).
Сканирующие электронные микроскопы (СЭМ) производства TESCAN способны удовлетворить требованиям, выдвигаемым современным миром. Однако в ряде случаев достижение высокого разрешения и наблюдение объектов в нанометровом диапазоне размеров может быть затруднено из-за влияния внешних физических явлений, таких как электромагнитные поля, вибрации и др., превышающих предельно допустимые значения, установленные фабрикой-производителем (см.
далее).
Получение изображений с высоким разрешением напрямую связано с диаметром и стабильностью электронного пучка: чем меньше диаметр пучка и чем стабильней его параметры, тем меньшего размера детали удаётся различить на электронных изображениях, формируемых в результате сканирования сфокусированным пучком электронов по поверхности образца. Фокусировка пучка электронов осуществляется системой электромагнитных линз, расположенных в колонне микроскопа.
Линзы создают собственные поля, отклоняющие и фокусирующие пучок. Именно поэтому важно, чтобы пучок электронов был защищен от воздействия постороннего электромагнитного поля, негативно влияющего на фокусировку и стабильность пучка. К слову, не всякое внешнее поле является проблемой для СЭМ. Так, например, влияние постоянного магнитного поля Земли нивелируется на этапе юстировки пучка на фабрике.
Хуже, когда электромагнитное поле создается в результате работы различной техники и оборудования внутри или в окрестностях здания, как-то: работа оборудования высокой мощности, влияние щитовых установок и электросетей, наличие трамвайных путей или путей электропоездов по соседству со зданием, где установлен СЭМ, и др.
В таком случае характер влияния внешнего электромагнитного поля на пучок электронов предсказать невозможно, следовательно, невозможно и своевременно вносить поправки в фокусировку пучка и получение изображений с высоким разрешением в таком случае становится затруднительным.
Если в месте установки СЭМ наблюдается повышенный уровень электромагнитных полей, то существует решение: влияние внешних электромагнитных полей можно свести к минимуму с помощью системы подавления полей Spicer Consulting, специально разработанной для защиты электронно-лучевого оборудования.
Стоит подчеркнуть, что применение системы целесообразно только в тех случаях, когда величина внешнего электромагнитного поля превышает предельно допустимые значения, указанные производителем: 300 nT (300 x 10-9 Тесла) для переменного электромагнитного поля, 100 nT (100 x 10-9 Тесла) – для постоянного.
Системы подавления электромагнитных полей Spicer Consulting
Системы подавления полей Spicer Consulting обеспечивают надежную защиту высокотехнологичного оборудования от влияния внешних электромагнитных полей и широко используются во всем мире.
Применение системы подавления полей в комплекте с СЭМ позволяет получать превосходные изображения нанометровых объектов с высоким разрешением, невзирая на присутствие источников сильного электромагнитного излучения вблизи помещения с микроскопом.
Результат достигается благодаря созданию в области колонны микроскопа собственного электромагнитного поля с противоположным знаком, которое подавляет влияние внешнего электромагнитного поля.
Любая система подавления полей Spicer Consulting состоит из электронного блока управления, датчиков измерения внешнего переменного (опционально и постоянного) электромагнитного поля и трёх многожильных кабелей (рис. 1).
Рис. 1. Система подавления полей Spicer Consulting SC22: электронный блок управления с сенсорным экраном, трёхосевой датчик переменного электромагнитного поля и многожильный кабель (изображения: spicerconsulting.com)
Датчик электромагнитного поля устанавливается рядом с колонной микроскопа и, непрерывно измеряя величину внешнего электромагнитного поля, подает соответствующий сигнал в блок управления.
Исходя из полученного сигнала, блок управления подаёт необходимый ток на многожильные кабеля, создающие в области расположения электронно-оптической колонны электромагнитное поле, равное по модулю и противоположное по знаку внешнему электромагнитному полю.
На экране блока управления отображаются параметры электромагнитного поля в режиме реального времени, сопровождаемые световой индикацией уровня электромагнитного поля (красным – превышение, зеленым – норма).
Каждый многожильный кабель образует замкнутую петлю и монтируется вдоль одного из трёх направлений (X, Y – вертикальные, Z – горизонтальное) в помещении, где установлен микроскоп. Существует два основных варианта монтажа многожильных кабелей.
Первый – непосредственно на стены и потолок помещения, где установлен микроскоп (рис.
2); при этом прокладка кабелей преимущественно закрытая (под декоративным потолком, в плинтусах), а на открытых участках кабели монтируются в специальный кабель-канал, тем самым не нарушая эстетический вид помещения.
Рис.2. Различные варианты «настенного» монтажа кабелей системы подавления полей (изображения: spicerconsulting.com)
Вторым вариантом установки является монтаж стальной рамки непосредственно вокруг колонны микроскопа (рис. 3, 4). Многожильные кабели располагаются внутри рамки, она не уступает по своим характеристикам «настенному» варианту, а её монтаж значительно проще.
Рис. 3. Монтаж кабелей системы подавления полей на рамку вокруг колонны электронного микроскопа (изображения: spicerconsulting.com)
Рис. 4. Система подавления внешних электромагнитных полей на рамке вокруг колонны электронного микроскопа TESCAN VEGA 3 SBH
Spicer Consulting: модели SC22, SC24, SC26
Для подавления внешних электромагнитных полей доступно три модели, отличающихся функциональными возможностями, что позволяет выбрать наиболее подходящий вариант для каждой конкретной ситуации.
Система подавления полей SC22 используется для компенсации внешнего переменного электромагнитного поля с частотой до 5 kHz. В стандартную комплектацию входит электронный блок управления, трёхосевой датчик переменного электромагнитного поля и три многожильных кабеля. Система не подавляет внешние постоянные электромагнитные поля.
Система подавления полей SC24 применяется для одновременной компенсации внешних переменных и постоянных электромагнитных полей в диапазоне частот от постоянного DC-поля до 5 kHz. В стандартную комплектацию входит электронный блок управления, датчики переменного и постоянного электромагнитного полей (возможен вариант установки с использованием двух однотипных датчиков) и три многожильных кабеля.
Отличительной особенностью системы подавления полей SC26 является возможность подавления внешних электромагнитных полей в диапазоне частот от постоянного DC-поля до 9 kHz и более, что актуально для заводов по производству интегральных микросхем.
Для обеспечения такой ширины диапазона SC26 обладает расширенной полосой пропускания благодаря кабелям с малой индуктивностью, размещаемым либо непосредственно на раме корпуса прибора с электронно-лучевой системой, либо на металлической рамке вокруг электронных колонн таких устройств как электронно-лучевой литограф или электронный микроскоп.
Монтаж кабелей системы на стены помещения недопустим, так как в этом случае требуется использование кабелей большого сечения с индуктивностью, превышающей необходимую для обеспечения заявленной ширины полосы пропускания.
Определение величины внешних электромагнитных полей и других параметров в помещении
Для определения параметров помещения доступна система SC11/Basic/USB — комплект оборудования, позволяющий проводить измерения внешних электромагнитных полей, механических вибраций пола, а также уровня акустического шума в месте будущей установки электронного микроскопа или электронно-лучевого оборудования. Базовая система включает трёхосевой датчик переменного магнитного поля, акселерометр и измеритель уровня звука. Система позволяет накапливать данные, проводить их обработку и анализ при помощи специального программного обеспечения (входит в комплект поставки).
По согласованию возможен визит авторизованного специалиста ООО «ТЕСКАН» со своим комплектом системы SC11/Basic/USB для проверки соответствия места предполагаемой установки электронного микроскопа требованиям технической спецификации. В ходе визита осуществляется измерение переменного и постоянного электромагнитных полей, механических вибраций; производится обработка и интерпретация измерений в специальном программном обеспечении.
По результатам визита определяется целесообразность использования системы подавления полей. В случае, если измеренные значения внешних электромагнитных полей превышают предельно допустимые параметры, рекомендуется к использованию конкретная модель системы подавления полей, оптимальная для данных условий.
В зависимости от результатов измерения механических вибраций пола, даются рекомендации по выбору подходящего типа подвески колонны микроскопа.
При наличии нескольких мест предполагаемой установки электронного микроскопа, параметры среды измеряются в каждом из них для определения наиболее благоприятного места расположения – с минимальными значениями внешних электромагнитных полей и механических вибраций пола.
Источник: https://tescan.ru/primenenie/articles/materialovedenie/vneshnie-elektromagnitnye-polya-kak-pomekhi-dlya-skaniruyushchey-elektronnoy-mikroskopii/
Физика 21 века
Изучая микромир, физика к началу 20 века установила, что вещество состоит из атомов. Изучая структуру атомов, Резерфорд (1911 год) установил наличие у атомов плотного яда с положительным электрическим зарядом.
Дальнейшее развитие физики микромира установило наличие в атомных ядрах элементарных частиц: протонов и нейтронов, из которых совместно с электронами состоит барионное вещество Вселенной.
Физика 20 века также установила, что элементарные частицы вещества Вселенной обладают физическими полями и создают физические поля в окружающем пространстве.
1 Фундаментальные взаимодействия
Физика, изучая природу, доказала наличие следующих фундаментальных взаимодействий и их физических полей:
| ∙ Электромагнитные взаимодействия (электромагнитные поля) ∙ Гравитационные взаимодействия (гравитационные поля элементарных частиц) |
У данных фундаментальных взаимодействий есть соответствующие им физические поля.
Все реально существующие в природе физические взаимодействия должны сводиться к этим двум фундаментальным взаимодействиям. Доказательствами существования в природе иных гипотетических фундаментальных взаимодействий и их гипотетических физических полей — физика НЕ располагает.
В физике 20 века появилось множество абстрактных теоретических построений, выдаваемых авторами и сторонниками за высшее достижение науки, выдумывающих свои частицы, свои поля и свои взаимодействия. Это возникло в следствие отказа вначале 20 века от доказательной физики. В результате этого в физику, одновременно с выдающимися открытиями, хлынул поток математических Сказок, имитирующих Науку и захлестнул ее.
Как и предостерегали сторонники Классической Физики, теперь в учебниках по физике и в научных изданиях рядом присутствуют как подлинные научные знания, так и псевдонаучные сказки и их чрезвычайно трудно отделить, особенно человеку, не обладающему необходимыми знаниями. Более того, математические Сказки уже проникли и в школьные учебники физики и обманывают детей, наивно считающих, что они получают подлинные Знания.
Предостережение сторонников Классической Физики сбылось — МЫ ПОТЕРЯЛИ ФИЗИКУ, и предстоит жесткая и упорная борьба за возрождение ФИЗИКИ, как НАУКИ.
Посмотрите, кто пишет статьи по физике, даже на сайте Викизнание. У них у всех есть высшее физическое образование? — Многие из них скрывают свое имя под никнеймом, и мы не можем проверить уровень их знаний и определиться, до какой степени им можно доверять. Но они считают себя в праве, даже не обладая знаниями физики, навязывать свои идеи в качестве истины. А в итоге, преподаватели физики перестают доверять информации на сайтах Википедия и Викизнание.
2.1 Постоянные электрические поля заряженных элементарных частиц
Физика 20 века экспериментально установила, что примерно половина элементарных частиц обладает постоянным электрическим полем, эквивалентным полю элементарного электрического заряда +e или -e. Во второй половине 20 века, физика установила наличие у этих элементарных частиц (кроме лептонов — структуру которых тяжело изучать) еще и дипольного электрического поля. — Т.е.
внутри заряженных элементарных частиц имеются электрические заряды, создающие не только суммарное поле электрического заряда в дальней зоне, но и дипольное электрическое поле в ближней зоне (внутри элементарной частицы).
Господствующая сегодня в физике Стандартная модель приписывает это НЕ найденным в природе кваркам, то есть Стандартная модель согласна с наличием у заряженных элементарных частиц дипольных электрических полей.
2.2 Постоянные электрические поля нейтральных элементарных частиц
У второй половины элементарных частиц, с ненулевой величиной массы покоя (кроме нейтрино — которых чрезвычайно трудно изучать), физика второй половины 20 века также экспериментально установила наличие внутри дипольных электрических полей. Господствующая сегодня в физике Стандартная модель приписывает это НЕ найденным в природе кваркам, но Стандартная модель согласна с наличием у нейтральных элементарных частиц дипольных электрических полей.
2.3 Дипольные электрические поля элементарных частиц
Итак, внутри изученных элементарных частиц, физика 20 века экспериментально доказала наличие дипольных электрических полей. Данные поля могут, как создавать в окружающем пространстве электрическое поле элементарного заряда, так и быть, в целом, нейтральными и ненаблюдаемыми на больших расстояниях (в макромире).
3 Постоянные магнитные поля элементарных частиц
Физика 20 века у элементарных частиц с ненулевой величиной массы покоя установила наличие магнитных моментов (у тех элементарных частиц, магнитный момент которых удалось измерить).
Измеренные величины магнитных моментов для ряда элементарных частиц оказались аномальными, для Стандартной модели, но ожидаемыми для Полевой теории элементарных частиц.
Следовательно: у элементарных частиц, с ненулевой величиной массы покоя, имеются постоянные магнитные поля — их факт существования у элементарных частиц экспериментально доказан физикой.
4 Переменное электромагнитное поле элементарных частиц
Физика 20 века установила наличие у элементарных частиц волновых свойств, которыми обладает свет — переменное электромагнитное поле.
Волновые теории элементарных частиц, а вместе с ними и Полевая теория утверждают, что волновые свойства элементарных частиц, с ненулевой величиной массы покоя, создаются вращающимся переменным электромагнитным полем.
Стандартная модель не может это признать, поскольку для нее такое признание равноценно самоубийству. Вот мы и слышим все новые математические Сказки.
Полевая теория элементарных частиц утверждает, что волновое переменное электромагнитное поле элементарных частиц является поляризованным. Поляризованное переменное электромагнитное поле элементарной частицы может вращаться либо в плоскости электрической составляющей (что соответствует заряженной частице и античастице), либо в плоскости магнитной составляющей (что соответствует нейтральной частице и античастице).
5 Электромагнитные поля элементарных частиц — Итог
Как мы видим, элементарные частицы вещества Вселенной обладают электромагнитными полями по утверждению Стандартной модели и являются комбинацией электромагнитных полей по Полевой теории элементарных частиц.
Стандартная модель утверждает, что протон состоит из следующих гипотетических кварков: uud. Просуммируем величины их масс, рассчитанных Стандартной моделью.
И это из 938,272 МэВ — такова величина всей массы покоя протона.
Таким образом, на долю гипотетических кварков в протоне приходится около 1 процента массы покоя (его полной внутренней энергии), а остальные 99 процента обладают НЕ кварковой природой.
А нам продолжают утверждать, что протон состоит из кварков — но даже с точки зрения элементарной математики, такое утверждение полная нелепица (что уж говорить о мнении физики 21 века).
Полевая теория элементарных частиц согласна со Стандартной моделью насчет оставшихся 99 процентов массы протона, но НЕ согласна с 1 процентом.
Стандартная модель также утверждает, что нейтрон состоит из следующих гипотетических кварков: udd. Просуммируем величины их масс, рассчитанных Стандартной моделью.
И это из 939,565 МэВ — такова величина всей массы покоя нейтрона.
Таким образом, на долю гипотетических кварков в нейтроне приходится 1,27 процента массы покоя (его полной внутренней энергии), а остальные 98,73 процента обладают НЕ кварковой природой.
А нам продолжают утверждать, что нейтрон также состоит из кварков — но даже с точки зрения элементарной математики, такое утверждение тоже полная нелепица (что уж говорить о мнении физики 21 века).
Полевая теория элементарных частиц согласна со Стандартной моделью насчет оставшихся 98,73 процентов массы нейтрона, но НЕ согласна с 1,27 процента.
Поскольку гипотетические кварки так и не удалось обнаружить в природе (нам каждый раз подсовывают их якобы следы), кварки — это миф Стандартной модели.
А поскольку внутри элементарных частиц экспериментально доказано существование только электромагнитных полей и вместе с ними гравитационного поля, которое может создаваться этими полями — следовательно: элементарные частицы вещества Вселенной являются формой электромагнитной полевой материи, как физика гениально догадалась еще 100 лет назад.
6 Электрические заряды внутри элементарных частиц
Постоянная составляющая электромагнитного поля заряженной элементарной частицы создает в окружающем пространстве постоянное дипольное электрическое поле пары электрических зарядов (+1.25e и -0.
25e) для положительно заряженной элементарной частицы суммарного электрического заряда +e, и (-1.25e и +0.25e) для отрицательно заряженной элементарной частицы заряда -e.
Здесь имеет место небольшое расхождение с величиной дипольных электрических зарядов установленных Стандартной моделью для протона (+1.333e и -0.333e) и антипротона (-1.333e и +0.333e).
Постоянная составляющая электромагнитного поля нейтральной элементарной частицы и античастицы создает в окружающем пространстве постоянное дипольное электрическое поле пары электрических зарядов (+0,75e и -0,75e).
При этом постоянное дипольное электрическое поле частицы отличается от поля античастицы поляризацией дипольного электрического момента па отношению к спину (по спину или против спина).
Здесь имеет место небольшое расхождение с величиной дипольных электрических зарядов установленных Стандартной моделью для нейтрона и антинейтрона (+0,666e и -0.666e).
Полевая теория элементарных частиц утверждает, что первопричиной постоянных электрических полей элементарных частиц являются не электрические заряды, а сами электрические поля, эквивалентные полям таких электрических зарядов. Наши представления об электромагнетизме изменяются, по мере изучения микромира физикой.
7 Гравитационное поле элементарных частиц
Поскольку вещество Вселенной состоит из элементарных частиц и в то же время является источником гравитации, следовательно: элементарные частицы и являются источниками гравитации во Вселенной.
Гравитационное поле, создаваемое элементарными частицами, описывается Теорией гравитации элементарных частиц — одним из крупнейших достижений физики 21 века.
Противники Новой физики не желают признавать данную теорию, поскольку она хоронит их собственные теоретические построения, выдаваемые за высшие достижения науки, но НЕ доказанные.
7.1 Инерционная масса элементарных частиц и природа их кинетической энергии
Согласно Классической электродинамике — Науке, созданной трудами величайших физиков прошлого, и формуле Эйнштейна, масса, содержащаяся в электрическом поле напряженностью E, равна:
- (1)
А масса, содержащаяся в магнитном поле напряженностью H, равна:
- (2)
Масса всего электромагнитного поля (покоящейся элементарной частицы) равна сумме масс его компонент и равна:
- (3)
Эти и все последующие формулы будут написаны в системе СГС (сантиметр-грамм-секунда), принятой в Классической электродинамике.
https://www.youtube.com/watch?v=ADsP0VJS38Q
Преобразования Лоренца для скоростей, значительно ниже скорости света (V
Источник: http://vladimir-gorunovich.narod.ru/index/fizicheskie_polja_ehlementarnykh_chastic/0-116
Магнитные поля в квартире | Группа компаний Строй Курс
За блага цивилизации человечеству приходится платить немалую цену – мы дышим загазованным воздухом, пьем воду с хлором и тяжелыми металлами, едим продукты, в которых консервантов и красителей больше, чем самого продукта и постоянно подвергаемся воздействие электромагнитных полей.
От электромагнитных излучений нам не скрыться нигде, даже в собственной квартире. Более того, современный жилой дом просто пронизан магнитными полями. Ведь он опутан сетью электрических проводов. Но без электричества и электрических приборов представить современное жилье просто невозможно.
Откуда же берется электромагнитное поле? Те, кто внимательно изучал физику в школе, без труда ответят на этот вопрос. Любой проводник (то есть, любой электрический провод) создает вокруг себя электромагнитное поле. Наличие магнитного поля абсолютно не зависти от уровня изоляции провода. Изоляционные материалы непроницаемы только для электричества. Электромагнитное излучение легко пройдет и через изоляцию провода, и через более серьезные преграды, например, бетонные стены или перегородки.
Влияние электромагнитного поля на здоровье
Протекая по проводам, электрический ток создает магнитное поле.
Сразу же можем разочаровать людей, которые считают, что электромагнитное поле не может повлиять на здоровье человека. Может, причем довольно ощутимо. Самое наглядное доказательство тому – применение электромагнитных полей в медицине. Например, при помощи электромагнитных волн дробят камни в почках.
Изучение влияния магнитных полей на здоровье человека началось еще в семидесятых годах прошлого века.
Американские исследователи установили, что постоянное влияние магнитных полей с индукцией более, чем 0,3 мкТл, может привести к снижению полового влечения, появлению повышенной раздражительности или возникновению депрессивных состояний.
Кроме того, обнаружена связь между воздействием магнитных полей и увеличением количества онкологических заболеваний, таких как лейкемия или рак молочной железы.
Эти исследования стали основой для разработки рекомендаций по электромагнитной безопасности для электробытовых приборов. Согласно этим рекомендациям, индукция бытового прибора не должна превышать 0,2 мкТл (к сожалению, далеко не все производители бытовой техники придерживаются этого норматива).
Определены также безопасные расстояния, которые желательно соблюдать при размещении бытовых приборов. Так расстояние от дверцы холодильника до места длительного пребывания человека (например, до кухонного мягкого уголка) должно быть не менее 1,2 м.
Перед телевизором нужно располагаться не ближе, чем 1,1 метра от экрана.
Какие бытовые приборы представляют наибольшую опасность
Микроволновая печь – источник опасного электромагнитного излучения.
Интересно, что наиболее активными излучателями электромагнитных полей являются приборы, которые используются для приготовления еды. На первом месте стоит микроволновая печь, на втором – электрическая духовка. Действительно, микроволновая печь – самый опасный электробытовой прибор с точки зрения электромагнитного излучения. Ведь пища в этих печах разогревается и приготовляется именно под воздействием электромагнитного поля.
И хотя производители предпринимают меры по экранированию электромагнитного излучения, безопасность микроволновых печей оставляет желать лучшего. Причем, все предпринятые меры по защите направлены только на переднюю панель прибора.
Через заднюю панель прибора излучается электромагнитное поле высокой мощности.
Так что если микроволновая печь развернута задней панелей в сторону гостиной, находящейся через стенку от кухни, то от электромагнитного излучения будут страдать те, кто находится в гостиной.
Мощным источником электромагнитного излучения является электрический подогрев пола, люминисцентные лампы, холодильник. Отказаться от использования большинства этих приборов в современных условиях просто невозможно. Хотя обойтись без микроволновой печи можно практически безболезненно. Тем более, что приготовленная в ней еда, также не слишком полезна – из-за разогрева электромагнитным полем продукты меняют свою структуру.
Как защититься от электромагнитных полей
У инфракрасного теплого поля низкий уровень электромагнитного излучения.
Первый способ защиты от воздействия магнитного поля очень прост. Нужно размещать бытовые приборы, являющиеся сильными излучателями магнитного поля так, чтобы их задние панели не были направлены на места постоянного пребывания людей. Так, в идеале, задняя стенка холодильника, микроволновой печи или электрической духовки должны быть направлены в сторону коридора, подсобных помещений или лестничной клетки.
Устраивая полы с электроподогревом, отдайте предпочтение полам с бифилярной схемой расположения кабеля или пленочным полам. Полы с подогревом, в которых одиночный греющий кабель укладывается петлями, являются наиболее сильным источником электромагнитного поля. Не устраивайте полы с подогревом в помещениях, предназначенных для длительного пребывания – в спальне, на кухне и, тем более, в детской комнате. Ограничьте зоны расположения полов с подогревом прихожей, коридорами и санузлами.
Полностью защититься от влияния электромагнитных полей невозможно. Но можно значительно уменьшить их воздействие. Кроме вышеприведенных рекомендаций, можно дать еще одну – покупайте электробытовые приборы от солидных производителей «с именем». Приобретенные на базаре электрочайник или микроволновка, изготовленные в Китае, однозначно станут мощным источником магнитного поля на вашей кухне.
Источник: http://evroremonte.ru/2015/03/magnitnye-polya-v-kvartire/
Электромагнитное поле, его влияние на человека, измерение и защита
- Что такое электромагнитное поле, как оно влияет на здоровье человека и зачем его измерять — вы узнаете из этой статьи. Продолжая знакомить вас с ассортиментом нашего магазина, расскажем о полезных приборах — индикаторах напряженности электромагнитного поля (ЭМП). Они могут применяться как на предприятиях, так и в быту.
Что такое электромагнитное поле?
Современный мир немыслим без бытовой техники, мобильных телефонов, электричества, трамваев и троллейбусов, телевизоров и компьютеров. Мы привыкли к ним и совершенно не задумываемся о том, что любой электрический прибор создает вокруг себя электромагнитное поле. Оно невидимо, но влияет на любые живые организмы, в том числе и на человека.Электромагнитное поле — особая форма материи, возникающая при взаимодействии движущихся частиц с электрическими зарядами. Электрическое и магнитное поле взаимосвязаны друг с другом и могут порождать одно другое — именно поэтому, как правило, о них говорят вместе как об одном, электромагнитном поле.
К основным источникам электромагнитных полей относят:
— линии электропередач;— трансформаторные подстанции;— электропроводку, телекоммуникации, кабели телевидения и интернета;— вышки сотовой связи, радио- и телевышки, усилители, антенны сотовых и спутниковых телефонов, Wi-Fi роутеры;— компьютеры, телевизоры, дисплеи;— бытовые электроприборы;— индукционные и микроволновые (СВЧ) печи;— электротранспорт;— радары.
Влияние электромагнитных полей на здоровье человека
Электромагнитные поля влияют на любые биологические организмы — на растения, насекомых, животных, людей.
Ученые, изучающие влияние ЭМП на человека, пришли к выводу, что длительное и регулярное воздействие электромагнитных полей может привести к:— повышенной утомляемости, нарушениям сна, головным болям, снижению давления, снижению частоты пульса;— нарушениям в иммунной, нервной, эндокринной, половой, гормональной, сердечно-сосудистой системах;— развитию онкологических заболеваний; — развитию заболеваний центральной нервной системы;
— аллергическим реакциям.
Защита от ЭМП
Существуют санитарные нормы, устанавливающие максимально допустимые уровни напряженности электромагнитного поля в зависимости от времени нахождения в опасной зоне — для жилых помещений, рабочих мест, мест возле источников сильного поля.
Если нет возможности уменьшить излучение конструкционно, например, от линии электромагнитных передач (ЭМП) или сотовой вышки, то разрабатываются служебные инструкции, средства защиты для работающего персонала, санитарно-карантинные зоны ограниченного доступа.
Различные инструкции регламентируют время пребывания человека в опасной зоне. Экранирующие сетки, пленки, остекление, костюмы из металлизированной ткани на основе полимерных волокон способны снизить интенсивность электромагнитного излучения в тысячи раз. По требованию ГОСТа зоны излучения ЭМП ограждаются и снабжаются предупреждающими табличками «Не входить, опасно!» и знаком опасности электромагнитного поля.
Специальные службы с помощью приборов постоянно контролируют уровень напряженности ЭМП на рабочих местах и в жилых помещениях. Можно и самостоятельно позаботиться о своем здоровье, купив портативный прибор «Импульс» или комплект «Импульс» + нитрат-тестер «SOEKS».
Зачем нужны бытовые приборы измерения напряженности электромагнитного поля?
Электромагнитное поле негативно влияет на здоровье человека, поэтому полезно знать, какие места, в которых вы бываете (дома, в офисе, на приусадебном участке, в гараже) могут представлять опасность. Вы должны понимать, что повышенный электромагнитный фон могут создавать не только ваши электрические приборы, телефоны, телевизоры и компьютеры, но и неисправная проводка, электроприборы соседей, промышленные объекты, расположенные неподалеку.
Специалисты выяснили, что кратковременное воздействие ЭМП на человека практически безвредно, но длительное нахождение в зоне с повышенным электромагнитным фоном опасно. Вот такие зоны и можно обнаружить с помощью приборов типа «Импульс». Так, вы сможете проверить места, где проводите больше всего времени; детскую и свою спальню; рабочий кабинет.
В прибор занесены значения, установленные нормативными документами, так что вы сразу сможете оценить степень опасности для вас и ваших близких.
Возможно, что после обследования вы решите отодвинуть компьютер от кровати, избавиться от сотового телефона с усиленной антенной, поменять старую СВЧ-печь на новую, заменить изоляцию дверцы холодильника с режимом No Frost.
Источник: https://pcgroup.ru/blog/elektromagnitnoe-pole-ego-vliyanie-na-cheloveka-izmerenie-i-zaschita/
Полезная информация о бытовых источниках электромагнитного излучения
В жилых, административных и общественных помещениях постоянно работает множество источников электромагнитного излучения (ЭМИ). Мы не чувствуем исходящие от них волны, поэтому не задумываемся о вреде, который они несут. Но тот, кто хотя бы раз проверял свою квартиру индикатором ЭМИ, знает: мощные электромагнитные поля есть почти в каждой комнате.
Излучение от бытовых электроприборов
Бояться источников электромагнитного излучения не стоит. Все равно мы будем пользоваться бытовой и оргтехникой, телефонами и не откажемся от искусственного света. Но важно максимально снизить вред, с которым связана эксплуатация электроприборов дома и на рабочем месте. Рассмотрим некоторые из самых распространенных источников ЭМИ.
Микроволновка. Корпус работающей СВЧ-печи создает защиту от излучений, но назвать ее 100%-ной нельзя. Рядом с включенной микроволновкой находиться опасно, так как даже небольшая утечка ЭМИ крайне негативно действует на организм. Волны проникают под кожу на глубину более 2 см, запуская патологические процессы в тканях. Безопасное расстояние от микроволновой печи во время ее работы – 1-1,5 м. Если есть возможность, лучше вообще выйти на это время из кухни.
Телевизор. Самые мощные источники электромагнитного излучения среди телевизоров – старые модели с кинескопами. От них надо держаться минимум на расстоянии 1,5 м. Современная техника с жидкокристаллическими экранами и плазменными панелями мощное ЭМП не распространяет.
Фен. Во время сушки волос фен вырабатывает электромагнитное поле огромной силы. Опасность состоит в том, что мы держим прибор близко к голове и сушим локоны довольно долго. Поэтому желательно ограничить пользование электрическим феном до 1 раза в неделю и не включать его на длительное время. Кроме того, не стоит сушить волосы вечером, чтобы не вызвать бессонницу.
Электробритва. Мощность ЭМИ обычной электрической бритвы значительно превышает безопасный показатель. Лучше пользоваться бритвенными станками, это поможет снизить и без того высокую электромагнитную нагрузку на организм. Если привыкли к электробритве, выбирайте модели, работающие на аккумуляторах.
Зарядные устройства. Блоки питания оргтехники, телефонные зарядные устройства создают электромагнитное поле большой мощности на расстоянии 1 м. Поэтому во время их работы рядом с ними лучше не находиться, а после отсоединения от телефона нельзя забывать доставать из розетки зарядное устройство.
Энергосберегающие лампы. Большинство людей даже не догадываются, что энергосберегающие лампы также излучают электромагнитные волны, распространяя при этом поле радиочастотного диапазона. Это касается как обычных люминесцентных, так и тех светодиодных ламп, которые оснащены некачественными источниками питания. Если вы работаете рядом с настольным светильником, установите галогенку или лампу накаливания, которые почти ничего не излучают.
Электропроводка и розетки. Заземленные кабели, которые не находятся под нагрузкой, опасного ЭМИ не генерируют. Поэтому важно всегда выключать из розетки не нужные в данный момент электроприборы. А вот кабели, которые отходят от электрощитов и располагаются близко к квартирам, относятся к наиболее мощным источникам электромагнитного излучения. Расстояние от них до спальных мест должно быть не менее 5 м.
Излучение от мобильного телефона
Современный человек не может избавиться от источников электромагнитных излучений даже на природе, так как постоянно носит с собой сотовый телефон. Во время его работы образуется электромагнитное поле, основная часть которого поглощается головой человека.
Экспериментальное подтверждение. Чтобы проверить воздействие излучений мобильных телефонов на здоровье, российские ученые провели эксперимент. В его ходе предполагалось выяснить, как электромагнитные волны влияют на состояние эмбрионов обычных куриных яиц. Для этого их выдерживали в течение трех недель в двух одинаковых инкубаторах, один из которых был укомплектован также мобильным телефоном.
Итоги эксперимента таковы: из яиц, соседствующих с телефоном, вылупилось менее четверти цыплят, остальные погибли. Во втором инкубаторе потери соответствовали естественным нормам. Это подтверждает опасность для живого организма электромагнитного поля, генерируемого мобильным телефоном.
Правила безопасного обращения с мобильным телефоном. Сигнал от сотового телефона расходится на одинаковое расстояние во все стороны, в том числе и в направлении головы говорящего человека.
Ученые установили, что он проникает в мозг на 37 мм. Пока люди пользуются телефонами не более 20 лет, поэтому сложно сказать, какими именно окажутся отдаленные последствия их эксплуатации.
Но каждый из нас может создать себе защиту от излучаемого мобильником электромагнитного поля. Для этого:
- Покупайте сертифицированные аппараты, которые проверяют на соответствие стандартам безопасности РФ. На батарее таких телефонов должен стоять знак Ростеста (РСТ).
- Пользуйтесь беспроводными наушниками или приложением Bluetooth. Этим вы защитите мозг от опасных излучений.
- Носите мобильные телефоны в сумке или портфеле, подальше от жизненно важных органов.
Поиск опасных зон с помощью индикатора электромагнитных полей
Один из лучших приборов, которые помогают локализовать зоны электромагнитных возмущений, это RADEX EMI50 . Его преимущества:
- изотропная антенна;
- сигнализация, сообщающая о превышении безопасных уровней;
- хранение результатов в памяти.
Этот индикатор не только обнаруживает электрические и магнитные поля, но и работает в режиме поиска источников ЭМИ промышленной частоты.
Проверяя с его помощью дом, ориентируйтесь на предельно допустимый уровень электрического поля внутри жилых помещений – 0,5 кВ/м, а магнитного — 5 мкТл. Особенно тщательно просканируйте те комнаты, в которых члены семьи проводят больше всего времени: спальни, кухни, детские. Исследуйте пространство через каждый метр во всех направлениях. Измерения проводите не менее 10 секунд в каждой точке.
С индикатором электромагнитных полей RADEX EMI50 вы всегда сможете проверить, есть ли в доме (или вне его) зоны мощного электромагнитного поля, чтобы при необходимости принять меры для защиты своего здоровья.
Источник: https://www.quarta-rad.ru/useful/emp/bytovoe-emi/
