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单极感应现象的理论与实验研究

作　者: 何艳
导　师: 范淑华；邵成刚
学　校: 华中科技大学
专　业: 理论物理
关键词: 单极感应 M理论 N理论磁屏蔽扭秤
分类号: O441.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 50次
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内容摘要

单极感应是轴对称磁体绕其对称轴转动时产生的一种特殊的电磁感应现象。虽然单极感应现象的理论解释多种多样,对于磁力线是否随磁体一起转动的问题却是令无数物理学家们头痛的、争论激烈的开放性问题。两种主要观点是:M理论认为磁场随着磁体一起转动;N理论认为磁场不随磁体一起转动。本文主要围绕单极感应现象的理论和实验进行了一些工作。介绍了单极感应现象的理论及其应用,以及检验单极感应现象的一系列实验,尤其是20世纪初用与转动磁铁同轴的圆柱形电容器代替导线的一系列典型的开环电路实验,并分析了各实验的优缺点。根据Djuric利?用广义单极发电机的数学模型对经典的开环电路的实验分析得出:这些实验都不能在这两个逻辑上都可能正确的假设(M理论和N理论)之间做出决定性的判断。我们主要对1977年的Bartlett等人的不同于经典形式开环电路实验进行了深入的分析,指出了其实验在设计上存在的问题,因而其实验得出的N理论假说的结论是值得怀疑的,并提出了可能的改进方法。同时,受到最近一个地球物理学研究小组的研究成果的启发:地球内核比地球其他部分每年多旋转0.3到0.5度,认为对M理论或N理论的检验将推动地磁起源的研究。最后,借鉴Gillies等人利用TN类型的实验检验法拉第定律“微分形式”的方法,设计了一个利用平行板电容器制成的扭秤的实验装置来检验单极感应现象的理论疑难,此外还指出了Gillies等人出现的概念性错误。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
1 单极感应  7-13
  1.1 单极感应现象及应用  7-9
  1.2 单极感应的理论解释  9-11
  1.3 选题背景及研究内容  11-13
2 单极感应理论解释的实验检验  13-32
  2.1 Faraday 的实验  13-15
  2.2 开环电路的实验  15-21
  2.3 各实验所支持的观点及实验的优缺点  21-32
3 新的实验方案设计  32-40
  3.1 新实验方案的背景和动机  32-33
  3.2 实验原理  33-34
  3.3 实验方案设计及计算  34-40
4 总结与展望  40-42
致谢  42-43
参考文献  43-46
附录：硕士期间完成的论文  46

单极感应现象的理论与实验研究

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