Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Киршвинк Дж. -> "Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1" -> 30

Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1 - Киршвинк Дж.

Киршвинк Дж., Джонса Д. Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1 — М.: Мир, 1989. — 353 c.
ISBN 5-03-001274-5
Скачать (прямая ссылка): biogenniymagnetit1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 150 >> Следующая

Наши сомневающиеся читатели просто не поняли уравнения (1). Скорость \q есть скорость движения заряда q относительно данного наблюдателя, а В и Е-это просто поля, измеренные на заряде q приборами, находящимися в покое по отношению к этому наблюдателю. Здесь ничего не говорится и не утверждается о движении полей или их источников. В самом деле, в электродинамике нельзя определить «движущуюся силовую линию» однозначно. Например, хотя летящий голубь «видит» силовые линии электрического поля, неподвижный голубь не «видит» тех же самых силовых линий, движущихся относительно него со скоростью — yq. Действительно, сидящий голубь вовсе не «видит» силовых линий (Е = 0). Красота рассмотрения электромагнетизма с позиций теории поля состоит в том, что данный наблюдатель может ничего не знать о движении или других свойствах контура, создающего электромагнитное поле. Наблюдатель должен только измерить поля и применить уравнение (1). Для детального анализа электрических полей, действие которых испытывают движущиеся и покоящиеся организмы, читатель может обратиться к работе Kalmijn, 1974.
2. Главное геомагнитное поле
2.1. Природа современного поля
Примитивный магнитный компас был наверняка известен китайцам уже во II в. до н.э. (Needham, 1962), и с этого времени человечество широко использовало тот факт, что на большей части земной поверхности стрелка компаса указывает приблизительно на географический Северный полюс. В самом деле, если взять сферический компас, стрелка которого может свободно смещаться как по горизонтали, так и по вертикали, то около Аддис-Абебы (Эфиопия) она установится в горизонтальной плоскости, а ее северный конец будет указывать прямо
Я-склонение
Н-горизонтальная составляющая 2-вертикальная составляющая /-меридиональная компонента К-широтная компонента F- полный вектор напряженности I-наклонение
Рис. 3.2. Полный вектор напряженности геомагнитного поля F и географическая ориентация магнитных элементов D, I, Н, X, Y и Z (Chernosky et al., 1965).
Зенит (-)
Восток
(+)
на географический север. Однако окрестности Аддис-Абебы-лишь один из трех-четырех районов мира, где компас будет ориентирован с такой точностью. Как правило, направление стрелки будет меняться от места к месту, отклоняясь на несколько градусов от истинного севера и горизонтали.
Поэтому полезно выбирать географически обоснованную систему координат, в которой можно подходящим образом определить величину и направление вектора геомагнитного поля в любой точке. (В заданной точке вектор магнитного поля направлен туда же, куда направлен северный конец стрелки сферического компаса.) Общепринятой является прямоугольная система координат, у которой оси направлены на север, восток и вниз (рис. 3.2). Вектор магнитного поля, который в литературе по геомагнетизму обычно обозначается F или Т, а не В, можно затем разложить на декартовы компоненты, обозначаемые X (северная), Y (восточная) и Z (вертикальная). Компонента поля, расположенная в горизонтальной плоскости, представляет собой горизонтальную напряженность Н, которая ориентирована по направлению стрелки обычного морского или географического компаса. Угол между Н и направлением на истинный север называется магнитным склонением D, которое считается положительным (отрицательным), когда Н направлено на восток (запад) относительно направления на север. Наклонение /-это угол между F и Н; оно положительно (отрицательно), когда F направлено вниз (вверх) от горизонтальной плоскости. Эти элементы магнитного поля связаны между собой уравнениями
где Я-абсолютная величина горизонтальной составляющей, a F = Т-величина полного вектора магнитного поля. Таким образом, величина и направление вектора F однозначно определяются любыми тремя независимыми элементами, например (X, Y, Z), (F, I, D) или (Я, Z, D).
В системе МКС напряженность магнитного поля В (в литературе по физике обычно называемая магнитной индукцией) традиционно выражалась в Н/(А-м) или в Вб/м2. В последние годы единица Вб/м2 была переименована в теслу (Тл). В гауссовой системе (системе СГС) единицей магнитной индукции является гаусс (Гс). В литературе по гео- и биомагнетизму часто встречается единица, называемая эрстед (Э) и представляющая собой единицу измерения напряженности магнитного поля в системе СГС (ее не следует путать с горизонтальной составляющей Я геомагнитного поля), которая в системе МКС эквивалентна А/м. Однако для всех практических приложений эрстед и гаусс численно равны. При измерениях очень слабых магнитных полей используются нанотесла (нТл) в системе МКС и гамма (у) в СГС. Эти единицы магнитной индукции связаны между собой следующими соотно-
F = Т= (X2 + У2 + Z2)'12 = (Я2 + Z2)1/2, X = HcosD, Y=HsinD, Z = FsinI, Я = Fcosl,
(2)
(3)
(4)
шениями:
1 Гс = 10“4 Тл = 1(Г4 Вб/м2,
1 у = 10“5 Гс = 10“9 Тл = 1 нТл.
Индукция геомагнитного поля на поверхности Земли изменяется примерно от 0,24 Гс в районе Рио-де-Жанейро (Бразилия) до 0,61-0,68 Гс вблизи географических полюсов. По лабораторным стандартам это поле довольно слабое. Постоянные поля до 100000 Гс легко создаются в лабораторных условиях, а магнитное поле вблизи игрушечного магнита имеет порядок 100 Гс. С другой стороны, Виксво и др. (Wikswo et al., 1980) обнаружили поле в 0,12 нТл, созданное потенциалом действия изолированного седалищного нерва лягушки-быка. Последняя величина представляет интерес, поскольку она позволяет оценить уровень шума внутри организма. Чтобы внешние поля можно было обнаружить биологическим путем, они должны превышать уровень шума.
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 150 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed