附录C100条科学效应简介.DOC

附录C 100条科学效应简介 C1：X射线 X射线是波长介于紫外线和γ射线间的电磁辐射，由德国物理学家伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。波长小于0.1A的射线称超硬X射线，在0.1~1A范围内的射线称为硬X射线，1~10A范围内的射线称为软X射线。 X射线的特征是波长非常短，频率很高，其波长为（0.06~20）×10-8cm。X射线是不带电的粒子流，因此能发生干涉、衍射现象。 X射线具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质，如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光，使照相底片感光、空气电离等。波长越短的X射线能量越大（硬X射线）；反之，波长长的X射线能量较低（软X射线）。当在真空中，高速运动的电子轰击金属靶时，靶就放出X射线，这就是X射线管的结构原理。 医学上常利用X射线的强穿透力做透视检查，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射线可用作电离计、闪烁计数器和检测感光乳胶片等。晶体的点阵结构对X射线可产生显著的衍射效应，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。 C2：安培力 安培力是电流在磁场中受到的磁场的作用力，其本质是，在洛伦兹力的作用下，导体中做定向运动的电子与金属导体中晶格上的正离子不断地碰撞，把动量传给导体，因而使载流导体在磁场中受到磁力的作用。 安培力的方向由左手定则判定：伸出左手，四指指向电流方向，让磁力线穿过手心，大拇指的方向就是安培力的方向。当电流方向与磁场方向相同或相反时，电流不受磁场力作用。当电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大。 C3：巴克豪森效应 巴克豪森效应亦称巴克豪森跳变，是指在磁化过程中畴壁发生跳跃式的不可逆位移过程，由巴克豪森首先从实验中发现这一现象。由于这种畴壁的跳跃式位移而造成试样中磁通的不连续变化，因此可以通过实验测定出来。 当铁受到逐渐增强的磁场作用时，它的磁化强度不是均匀的，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，在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之后，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振动并发生摩擦，噪声就是这样产生的。只有所谓的“铁磁物质”具有这种磁畴结构，也就是说，这些物质具有形成强磁体的能力，其中以铁表现得最为显著。如一个铁磁棒在一个线圈里，当线圈电流增加时，线圈磁场也会增大，此时铁中的磁力线会猛增，然后趋向于饱和，这种现象也称为巴克豪森效应。 C4：包辛格效应 包辛格效应是塑性力学中的一个效应，是指原先经过变形，然后在反向加载时，弹性极限或屈服强度降低的现象，特别是弹性极限在反向加载时几乎下降到零，这说明在反向加载时塑性变形立即开始了。此效应是德国的包辛格于1886年发现的，故名包辛格效应。由于在金属单晶体材料中不出现包辛格效应，所以一般认为它是由多晶体材料晶界间的残余应力引起的。包辛格效应使材料具有各向异性性质。若一个方向屈服极限提高的值和相反方向降低的值相等，则称为理想包辛格效应。有反向塑性变形的问题须考虑包辛格效应，而其他问题，为了简化常忽略这一效应。 包辛格效应在理论上和实际上都有其重要意义。在理论上由于它是金属变形时长程内应力的度量，包辛格效应可用来研究材料加工硬化的机制。在工程应用上，首先是材料加工成型工艺需要考虑包辛格效应。其次，包辛格效应大的材料，内应力较大。 C5：爆炸 爆炸是某一物质系统在发生迅速的物理变化或化学反应时，系统本身的能量借助于气体的急剧膨胀而转化为对周围介质做的机械功，同时伴随有强烈放热、发光和声响的效应。由于急剧的化学反应在被一定限制的环境内导致气体剧烈膨胀，这能使密闭环境的外壁损坏甚至破裂、粉碎，造成爆炸的效果。 爆炸可分为物理性爆炸和化学性爆炸。物理性爆炸是由物理变化而引起的，是物质因状态或压力发生突变而形成的爆炸。例如，容器内液体过热气化引起的爆炸，锅炉的爆炸，压缩气体、液化气体超压引起的爆炸等。物理性爆炸前后物质的性质及化学成分均不改变。化学性爆炸是由于物质发生极迅速的化学反应，由产生高温、高压引起的爆炸。化学爆炸前后物质的性质和成分均发生了根本的变化。 C6：标记物 在材料中引入标记物，可以简化混合物中包含成分的辨别工作，而且使有标记物的运动和过程的追踪更加容易，可当作标记物的物质类型有：铁磁物质、普通的和发光的油漆、有强烈气味的物质等。 C7：表面