2014年3月5日 星期三

測量地磁

測量地磁
一、前言
話說愛因斯坦小時候曾經收到父親送的一個指北針,在愛因斯坦小小年紀中對這個永遠不會改變方向的小指針留下了深刻的印象,似乎也種下了日後對於科學的好奇心。
這樣簡單的現象對於許多學生來說已經不是什麼了不起的大事,「不就是地球磁場嗎~~,有什麼好稀奇的!」學生這麼回答我,「那你知道地球磁場多大嗎?」我也反問他,這下他可答不出來了,或許這樣的問題對許多國高中生來說的確是個難題,他們可能連磁場的單位都不知道,何況是對地磁大小的概念,但這確實是一個有趣的問題,也許這些資料都可以google得到,但站在科學的立場,我們更希望可以測量出來!

二、磁場與地磁
「磁場」(magnetic field),簡單的說就是磁力作用的空間。但磁力是一種超距力(非接觸力),有別於一般的接觸力(如推力、拉力、摩擦力等),若沒有和施力者接觸,所作用的力就為”0”;超距力不需接觸就可以有力的交互作用,但會隨著和施力者的距離於遞減,因此理論上磁場是不會為”0”的,加上磁場的作用力非直線,而是一個封閉迴路,因此在不同的位置,磁場的方向也不同。

地球本身就好比是一個大磁鐵,產生的磁場就稱為地磁,地磁的方向原則上是從地球南極往地球北極(1),雖然磁場不是直線,但因為地球本身的體積夠大,因此在赤道附近的磁場會接近平行,也就是說磁場方向會固定朝向地球的北方,若此時有一個能自由旋轉的磁鐵,N(指北極)就會順著地磁的方向,這也就是指北針能永遠指向北方的原因。

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