其中,S 为塞贝克系数,σ 为电导率,κ 为热导率,T 为绝对温度。ZT 用于比较热导率不同材料的热电性能。而功率因数(PF = S2σ)则比较热导率相近材料的热电效率。[1–7] 目前,Bi 2 Te 3 、PbTe 和 SiGe 等无机化合物占据热电市场主导地位。[8–12] 然而,这些化合物的使用存在若干缺点,例如毒性、原材料稀缺、成本高和不可持续。因此,人们对寻找可替代的可持续、高度丰富、低成本和无毒的材料有着浓厚的兴趣。有机半导体(例如:导电聚合物、碳质材料和纳米复合材料)由于其优越的性能(例如可用性、低热导率、易于化学改性和大规模生产)而提供了一种新兴的替代方案。通过掺杂 PEDOT 来提高导电聚合物的热电性能,可使 ZT 值达到 0.2–0.4。[13] 碳纳米结构,特别是碳纳米管 (CNT) 在通过以下方法制备的多层系统中表现出优异的热电行为
聚合物也已成为有机热电学的潜在候选物,[7,8]有可能提供柔性,大面积和低成本的能源产生或加热 - 可吸引人的应用,例如,可穿戴能量收获,目前是传统的脆性和通常的毒性或稀有毒性或稀有层次的材料,这些材料目前是不可能的。ther- moelectric材料通过优异ZT = S2σT /κ的无量纲数进行评估,其中S,σ,T和κ分别代表塞贝克系数,电气有效性,绝对温度和热电导率。大多数连接的聚合物的特征是低κ值,从本质上有助于高ZT。通过P型共轭聚合物(例如ZT> 0.25)(PEDOT)(PEDOT)(pEDOT)等最广泛的热电研究证实了这一点。[9,10] P型和N型热电材料的性能应在任何实际应用之前彼此配对。ever,基于N型共轭聚合物的热电设备在功率因数方面仍然远低于其P型对应物(s2σ)。[11,12]因此,有效的发展
聚合物也已成为有机热电学的潜在候选物,[7,8]有可能提供柔性,大面积和低成本的能源产生或加热 - 可吸引人的应用,例如,可穿戴能量收获,目前是传统的脆性和通常的毒性或稀有毒性或稀有层次的材料,这些材料目前是不可能的。ther- moelectric材料通过优异ZT = S2σT /κ的无量纲数进行评估,其中S,σ,T和κ分别代表塞贝克系数,电气有效性,绝对温度和热电导率。大多数连接的聚合物的特征是低κ值,从本质上有助于高ZT。通过P型共轭聚合物(例如ZT> 0.25)(PEDOT)(PEDOT)(pEDOT)等最广泛的热电研究证实了这一点。[9,10] P型和N型热电材料的性能应在任何实际应用之前彼此配对。ever,基于N型共轭聚合物的热电设备在功率因数方面仍然远低于其P型对应物(s2σ)。[11,12]因此,有效的发展
2018 年国际单位制 (SI) 进行全面修订时,温度单位开尔文的定义发生了变化。到目前为止,开尔文被定义为水三相点温度的分数,换句话说,是来自物质制品。现在它基于温度的微观定义,即测量物体原子的热扰动,与其成分的化学性质无关,通过玻尔兹曼常数 k 与温度相关。然而,在实践中,科学家和工业家使用特定的参考来测量温度。因此,国际温标 ITS-90 基于所考虑的温度范围的不同参考点:各种气体的三相点、金属的凝固点等。这些点之间使用复杂的插值公式来覆盖整个温标。如果要长期用新系统取代旧系统,那么平稳进行这一过渡至关重要,这不仅出于经济原因,也为了确保旧措施的可持续性。因此,计量学家经过多年的重要工作,建立了现行标度和新的热力学温度定义之间的对应关系。对于 LNE-Cnam 研究人员来说,这项大约十年前开始的庞大工程以多个连续的欧洲项目的形式出现,其中第二个项目 InK2 于去年结束。在此背景下,专家们开发或改进了几种绝对温度测量方法,并将其应用于整个温度范围。因此,在 5 K 到 200 K 的范围内,他们的测量基于声学温度测量装置,从而可以将气体中的声速与气体的热力学温度联系起来。然后将获得的结果与连接到 EIT-90 的温度计给出的结果进行比较。 LNE-Cnam 研究工程师 Fernando Sparasci 解释道:“为这些比较和测量玻尔兹曼常数而设立的这项实验已达到相当成熟的水平,我们已将我们的设备出口到世界各地的七个计量实验室,这是一个独特的案例。”与此同时,LNE-Cnam 的物理学家与中国科学院理化所的中国同事在实验室框架内合作
患者接受干预以达到“正常”脑温;这一参数对于人类而言仍未定义。神经元功能对温度的高度敏感性意味着大脑应该是等温的,但对患者和非人类灵长类动物的观察表明大脑存在显著的时空变化。我们旨在通过确定健康成人的脑温变化程度来确定患者脑温的临床意义。我们回顾性地筛选了所有参加欧洲神经创伤协作脑损伤疗效研究 (CENTER-TBI) 高分辨率重症监护病房子研究的患者的数据。仅纳入直接测量脑温且未进行有针对性的温度管理的患者。为了解释患者分析结果,我们前瞻性地招募了 40 名健康成人(20 名男性、20 名女性,20-40 岁)使用磁共振波谱法进行脑温测量。参与者在一天中的早上、下午和深夜接受扫描。在患者 ( n = 114 ) 中,脑温范围为 32.6 至 42.3°C,平均脑温 (38.5 ± 0.8°C) 超过体温 (37.5 ± 0.5°C,P < 0.0001)。在 100 名符合脑温节律分析条件的患者中,25 名表现出每日节律,老年患者的脑温范围降低 ( P = 0.018)。在健康参与者中,脑温范围为 36.1 至 40.9°C;平均脑温 (38.5 ± 0.4°C) 超过口腔温度 (36.0 ± 0.5°C),黄体期女性比卵泡期女性和男性高 0.36°C(分别为 P = 0.0006 和 P < 0.0001)。温度随着年龄的增长而增加,最明显的是大脑深层区域(20 年内增加 0.6°C,P = 0.0002),空间变化为 2.41 ± 0.46°C,丘脑温度最高。大脑温度随一天中的时间而变化,尤其在深层区域(0.86°C,P = 0.0001),夜间温度最低。根据健康数据,我们构建了 HEATWAVE——人类大脑温度的 4D 地图。在测试 HEATWAVE 对患者的临床相关性时,我们发现缺乏每日大脑温度节律会使重症监护中的死亡几率增加 21 倍(P = 0.016),而绝对温度最大值或最小值并不能预测结果。较高的平均大脑温度与生存率相关(P = 0.035),但是,衰老 10 岁会使死亡几率增加 11 倍(P = 0.0002)。人类大脑的温度比以前认为的要高,而且变化幅度更大——受年龄、性别、月经周期、大脑区域和一天中的时间影响。这对温度监测和管理具有重大意义,每日大脑温度节律性正在成为脑损伤后生存的最强单一预测因素之一。我们得出结论,每日节律性大脑温度变化——而不是绝对大脑温度——是人类大脑生理学与病理生理学区别开来的一种方式。
一架飞机的质量是多少?我们如何将其与大量航空母舰的重量联系起来?如果我们要将这些航空母舰的总重量与该力相等,我们需要多少艘航空母舰?这个问题与基本的物理概念有关。**电磁学** 1. 导线中电子的流动描述为:[选项 B、C 或 D] 2. 这张纸没有显示电,因为它有相同数量的:[选项 A 或 D] 3. 电场强度以以下单位测量:[选项 A 或 D] 4. 将三个值为 +5C、-6C 和 +9C 的电荷放置在一个球体内。通过球体表面的总磁通量为:[未提供答案] 5. 磁滞是指磁化力的影响:[选项 B 或 C] 6. 磁路的磁阻随以下因素而变化:[选项 D] 7. 基尔霍夫环路定律指出,闭合回路周围磁动势上升和下降的代数和等于:[选项 A] 8. 吸引铁块的物质描述为:[选项 A 或 B] 9. 平行板空气电容器之间的电场强度为 20 N/C,但如果放置相对介电常数为 5 的绝缘板,电场强度将变为:[选项 C] 10. 磁通势 (mmf) 的单位是:[选项 A] 11. 当导体静止且磁场移动或变化时,感生的电动势称为:[选项 A 或 C] 12. 磁场中通过导线环的磁通量场不依赖于:[选项 A 或 C] 13. 一电子伏特 (1 eV) 等于:[选项 C] 14. 由于与其相关的自身磁通量的变化而在线圈中感生的电动势称为:[选项 C] 15. 如果介质的相对介电常数为:[选项 A],则给定电荷在某一点的电场强度会降低 16. 磁滞损耗可以通过以下方式减少:[选项 B 或 C] 17. 由内部原子结构产生磁极而不需要外部电流的材料被描述为:[选项 D 或 B] 18. 良好继电器的核心材料应具有:[选项 C] 19. 电离子中使用的绝缘材料或电介质通常是:[选项 A] 20. 数量 10^6 麦克斯韦等于 1:[选项 A] 21. 一安培匝等于:[选项 B] 22. 电动势 (emf)在电路中:[选项 C 或 B] 23. 当原子获得额外的:[选项 C] 24. 当电流流动时,导体周围的磁场方向是什么?[选项 A] **磁性和磁场** 65. 要计算磁场强度为 2000 A/t/m 的材料中磁导率为 126 x 10^-6 T/A 时产生的磁通密度,请使用左手定则。 66. 磁场是指驱动电流通过导体的力(选项 C)。 67. 如果材料的相对磁导率远大于 1,则称为铁磁性(选项 D)。 68。登伯效应是指电流通过各向异性晶体时,由于电流分布不均匀而吸收或释放热量的现象。**单位和测量** 69. 磁阻的单位是韦伯每安培匝 (A/t/Wb)(选项 A:麦克斯韦)。70. 马德隆常数是用于校正离子固体中远处离子的静电力的因子。71. 气隙是指磁极之间的空间(选项 B:气隙)。**磁性材料** 72. 铁磁材料的磁导率非常高,是自由空间的数百甚至数千倍(选项 D)。73. 磁性是指一种材料(例如铁)吸引另一种材料(例如铁)碎片的现象(选项 C)。 74. 价电子位于原子的最外层能级,而不是原子核(选项B:对于导体,价电子会被原子核强烈吸引,这是错误的)。 75. 磁阻取决于组成磁路的材料的相对磁导率(选项B)。 76. 居里定律指出,大多数顺磁性物质的磁化率与其绝对温度成反比。**原子和亚原子物理学** 77. 长度为L、横截面积为A的磁路的磁阻为8πL/A,其中π=3.14(不在选项中)。 78. 氢原子的直径约为1.1 x 10^-9厘米(选项B:1.1 x 10^-8不正确)。 **电与传导** 79. 电流通过电介质表面的传导称为爬电或表面效应。 80. 相对介电常数也称为介电常数(选项 B)。 81. 电子从热体发射称为爱迪生效应。 82. 右手定则指出,如果你用右手握住螺线管,使你的手指指向电流的方向,那么你伸出的拇指将指向北极。 **其他** 83. 尤里卡的电阻温度系数为正(选项 D)。 84. 气隙用于维持磁场强度(选项 A)。 85. 永磁体使用铁磁材料,例如铁或镍(选项 C 和 A),而不是硬化钢或软钢(选项 B 和 D)。 86. 要计算匝数为 100、电阻为 2 欧姆的螺线管的安匝数,请用电池电压除以总电阻。 87. 磁体之间的吸引力是由于磁性(选项 C)。 1. 一库仑电荷由 ________ 个电子组成。(不变) 2. 随着介质的相对介电常数增加,相距一定距离的两个电荷之间的力 _____。(不变) 3. 原子最后轨道上的电子称为 ______ 电子。(不变) 4. 电子从加热表面蒸发称为 _______ 发射。(不变) 5. 在厘米/克-秒制中,通量单位是 ______。(不变) 6.如果一个原子的价电子数正好是 4,那么这种物质就叫做 _______。(无变化) 7. 当变压器的初级由交流电源供电时,由于 _______ 损耗,变压器的铁芯会发热。(无变化) 8. 磁化铁条在 _____ 方向上被强烈加热时的磁场。(无变化) 9. 当原子最外层能量轨道上的电子被两个或多个电子共享时,会形成什么键?_______(无变化) 10. 2000 线的磁通量是多少 _______?(无变化) 11. 定义为晶胞中原子或离子所占体积与晶胞体积之比,用于测量晶体的致密性,它是什么?_______(无变化) 12. 某一点相对于某一时刻电荷密度和符号的量度是什么? _______(无变化) 13. 两个磁极之间的力随它们之间的距离而变化。变化量是该距离的平方的 _____。(无变化) 14. 预先确定原子或离子位置的固体结构之一是 _______ 固体。(无变化) 15. 如果材料的相对介电常数为 10,则其介电常数为 _______。(无变化) 16. 1000 AT/m 的磁化力将在空气中产生 _____ 的磁通密度。(无变化) 17. 当原子最外层能量轨道中的一个或多个电子转移到另一个电子时,会形成什么键?_______(无变化) 18. 一段导线的电阻为 10 欧姆。如果导线的长度是其三倍,截面积是其两倍,则该导线的电阻是多少? _______(无变化) 19. 材料的较大百分比是 _______。 (无变化) 20. 所有物质(气体,液体和固体)都是由 _______ 组成的。 (无变化) 21-31:这些问题保持不变,因为它们本质上是数学或概念。 32. 下列哪种材料被临时磁铁用作磁性材料? _______(无变化) 33. 两个线圈之间的互感是如何降低的? _______(无变化) 34. 原子中可以存在的最大电子数是多少?(A)6.24 ×10^16 请注意,有些问题可能需要数学计算才能得出答案,这里没有提供,因为它是一个释义版本,并不是解决方案指南。问题及其各自的答案已根据指定的概率重写。 #### 问题 134 原子的哪一部分与磁性概念有关? **A)汉斯·克里斯蒂安·奥斯特**发现了磁与电之间的关系,这是电磁学理论的基础。#### 问题 135 质子的质量是电子的多少倍?质子的质量大约是电子质量的**B) 1837 倍**。#### 问题 136 什么术语描述由于另一个线圈的电流变化而在线圈中感生的电动势?由于另一个相邻线圈的电流变化而在线圈中感生的电动势称为**C)互感电动势**。#### 问题 137 磁力是如何表现出来的?由磁场力引起的物理运动称为**B)扭矩作用**。#### 问题 138 什么单位测量电能?电能的单位是**D)所有答案**。#### 问题 139 什么量代表磁强度?磁强度是**C)矢量**。#### 问题 140 所有磁场都来自什么来源?所有磁场都来自**B)运动电荷**。#### 问题 141 当交流电(60 Hz)流过含有磁性材料的线圈时,磁滞回线会多久形成一次?如果磁性材料位于流过交流电(60 Hz 频率)的线圈内,则 **每秒将形成一个磁滞回线**。 #### Question 142 高斯计中使用什么效应来测量磁通密度?高斯计中通常用于测量磁通密度的效应是 **B) 霍尔效应**。 #### Question 143 以下哪种材料有氢的例子?氢是 **D) 顺磁性** 材料的一个例子。 #### Question 144 什么定律描述了感应电动势的大小?线圈中感应电动势的大小与磁通链的变化率成正比。这被称为 **A) 法拉第第一电磁感应定律**。 #### Question 145 哪种磁芯材料对磁性设备具有高磁导率?磁性设备的核心使用具有 **C) 高磁导率**的磁性材料。 #### Question 146 静电场和电磁场中储存了什么能量?静电场或电磁场中储存的能量称为**B)势能**。 #### Question 147 永磁体通常用在哪里? 永磁体可用于**D)电铃**。 #### Question 148 白炽灯的热阻是其冷阻的多少倍? 白炽灯的热阻约为其冷阻的**C)100 倍**。 #### Question 149 磁极强度和力之间存在什么关系? 两个磁极之间的力**B)与**它们的极强度成反比。 #### Question 150 什么带有净电荷? 带有净电荷的原子或原子团是**D)离子**。 #### Question 151 将铁磁材料插入螺线管会如何影响磁场? 当将铁磁物质插入载流螺线管时,磁场**B)大大增强**。 #### 问题 152 希腊语单词 electron 的起源是什么?Electron 在希腊语中是火的意思。#### 问题 153 半导体的电阻温度系数是多少?半导体的电阻温度系数为 **D)正**。#### 问题 154 哪种材料是顺磁性的?顺磁性材料是 **D)铋**。#### 问题 155 螺线管内部的磁场如何表现?螺线管内部的磁场是 **C)均匀的**。#### 问题 156 空气的相对介电常数是多少?空气的相对介电常数是 **A)1**。#### 问题 157 欧姆定律可以用于哪种类型的电路?欧姆定律只能用于 **D)线性**电路或元件中。#### 问题 158 哪种材料的 BH 曲线不是直线?**C)木材**的 BH 曲线(实际上是不正确的)**D)软铁**。#### 问题 159 临时磁铁有什么优点?临时磁体的优点在于其磁通量可以改变,并且具有磁滞现象。1. 一组磁性排列的原子的术语是“畴”。2. 电力线以一定角度离开或进入电荷表面,具体取决于其发射角和进入角。3. 由于正离子和负离子之间的吸引力而形成的一种键称为“离子键”。4. 在机电转换设备中,转子和定子之间留有小的气隙,以减少磁路的磁阻。5. 具有高磁滞损耗的磁性材料适用于永磁体、交流电机、变压器和直流发电机等应用。6. 当线圈平行于均匀磁场移动时,线圈中的感生电动势 (EMF) 取决于线圈的面积。7. 一种由 22% 的铁和 78% 的镍组成的合金被称为“坡莫合金”。 8. 电机的漏电流系数通常在 0.5 到 1 之间。9. 材料的电阻温度系数取决于其性质和温度,而不是其横截面积或体积。10. 如果导体的 α0(温度系数)值为每摄氏度 1/234,则 α18 为每 0摄氏度 1/272。11. 在绝缘体、半导体、半绝缘体和导体中,导体的价电子数最少。12. “磁动势”一词指的是磁力线。13. 磁性材料的相对磁导率等于其磁导率乘以 4π。14. 当电荷从高电势点 (A) 移动到低电势点 (B) 时,能量以两点之间的电势差形式释放。 15. 空心线圈中插入铸铁芯后,由于材料的相对磁导率,磁通密度会增加。16. 室温下,每立方厘米铜约含有8.5 × 10^22个自由电子。17. 磁力线强度最大的点是磁铁的北极或南极。18. 当空气被相对介电常数更高的介质取代时,则某一点的电势会减小。19. 根据库仑第二定律,孤立系统随时间推移保持其净电荷。20. 在通常条件下,物体被认为是中性的。21. 在垂直于磁力线的平面上,通过物质单位面积的线数定义为磁通密度。22. 地球的磁效应被称为地磁。当线圈在磁场中旋转时,感应电动势的方向每旋转两圈就会改变一次184. 电导的国际单位制是D)西门子185. Hypernik 是一种含有 50% 铁和 50% 镍的合金186. 一个定理指出,在电路中流动的电流在外部点产生的磁场相当于由一个磁壳产生的磁场,该磁壳的边界是导体,其强度与电流成正比,这个定理是A)法拉第定律187. 下列哪种材料的磁导率略小于自由空间的磁导率? C)顺磁性188. 磁场中磁力线的总数称为D)磁通量189. 物质的最小元素是D)原子190. 材料的磁导率与空气或真空的磁导率之比是B)相对磁导率191. 原子的直径是多少?A)约10-10毫米192. 如果两个相似的电荷,每个1库仑,在空气中相距1米,那么排斥力是B)5×106N193. 电晕放电的另一个术语是C)火花194. 如果两个磁极之间的距离减小二倍,它们之间的力会增加A)两倍195. 测试电荷意味着电荷为C)1个电子196. 哪种元素有四个价电子?D)导体197.计算相对磁导率为 300 的磁性材料的磁导率(以 T/A·m 为单位)为 D)3.78 × 10-3 198. 如果磁通量以 2 Wb/s 的速率穿过 200 圈,根据法拉第定律,感生的电压约为 C)600 V199. 谁在 1911 年发现了超导性?D)Kamerlingh Onnes200. 空心扼流圈的常见应用之一是 A)射频201. 平衡磁性材料剩磁所需的磁化力量称为 C)矫顽力202. At/m 是 B)磁阻的单位203. ________ 是一种分子由同一种原子组成的物质。A)元素204. 什么用作高压变压器的电介质材料?D)瓷器205.永磁体不会对 A) 静止电荷施加力206. 磁场不与 B) 运动永磁体相互作用207. 下列哪种物质是顺磁性材料?B) 氧气208. 两个磁极之间的力与它们的磁极强度成_____。C) 正比于209. 比磁强的 SI 单位是什么?A) 磁化强度 A) 欧姆-厘米 B) 欧姆- 圆密耳每英尺 C) 欧姆-米 D) 欧姆- 圆密耳每英寸210.价电子轨道上需要多少个电子才能保证材料的稳定性? 没有给出答案,因为这不是多项选择题。 211. 坡莫合金的磁导率是: A)略大于空气的磁导率 B)等于空气的磁导率 C)略小于空气的磁导率 D)远大于空气的磁导率 212. 大多数材料的介电常数介于: A)50 和 100 B)1 和 10 C)20 和 50 D)10 和 20 213. 下列哪种磁性材料容易在两个方向上磁化? A)高磁滞损耗材料 B)低磁滞损耗材料 C)硬磁材料 D)软磁材料 214. 谁发现了最重要的电效应,即磁效应? A)查尔斯·惠斯通爵士 B)汉斯·克里斯蒂安·奥斯特 C)格奥尔格·欧姆 D)詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 215. 磁场强度是: A)相量 B)标量 C)变量 D)矢量 216. 随着磁场强度的减小,磁性材料的相对磁导率: A)保持不变 B)变为零 C)减小 D)增大 217. 磁阻的 SI 单位是什么? 218. 穿过磁体两极的直线称为: A)虚轴 B)实轴 C)笛卡尔轴 D)磁轴 219. 一种磁性材料在某一点失去其铁磁性,该点称为: A)推断绝对温度 B)居里温度 C)室温 D)绝对温度 220. 从电离室壁上释放出的电子对电离的贡献是: A)沃尔特效应 B)霍尔效应 C)趋肤效应 D)爱迪生效应 221. 楞次定律指出,感生电动势的方向以及电流的方向: A)由左手定则确定 B)由电流通量决定 C)总是与产生它的原因相反 D)由右手定则确定 222. 绝缘体的电阻温度系数为: A)负 B)无穷大 C)正 D)零 223. 如果观察任何一个螺线管的一端;电流方向为顺时针,则所观察的一端为南极。这被称为: A)左手定则 B)螺旋定则 C)右手定则 D)端点定则 224. _______ 是一个电磁铁,其磁芯呈封闭磁环状。 A)摆线针轮 B)螺线管 C)环形线圈 D)抛物面 225. 两个磁极之间的吸引力或排斥力与它们之间距离的平方成反比。这被称为: A)库仑第一定律 B)牛顿第一定律 C)法拉第第一电磁感应定律 D)库仑第二定律 226. 磁通密度为 5 Wb/m2 的材料的磁导率为 10-5 H/m。磁化力的值是多少? A)4n×107 N/Wb B)5×10-7 N/Wb C)4n×10-5 N/Wb D)500×103 N/Wb 227. 当固体中(带负电的)电子和(带正电的)原子核之间存在某种形式的集体相互作用时,会形成什么类型的键? A)金属键 B)范德华力 C)离子键 D)共价键 228.磁导率略大于自由空间磁导率的材料: A)抗磁性 B)铁磁性 C)顺磁性 D)非磁性 229. 非晶态固体也称为: A)晶体 B)均质 C)多晶 D)非晶态 230. 研究电流磁效应的工程学分支是: A)电磁学 B)电气工程 C)磁学 D)电子工程 231. 磁导率类似于: A)电阻 B)电导 C)导纳 D)磁阻 232. 良导体有多少个价电子? 233-234:未给出答案,因为这些不是选择题。给定的文本是物理相关问题和答案的列表,涵盖电磁学、材料科学和原子物理等主题。提到的一些关键点包括:* 磁导率是指电磁铁或永磁体的强度。* 顺磁性物质的相对磁导率略大于 1。* 查尔兹定律指出,热电子二极管中的电流与阳极电压的三次方成正比,与电极间距离的平方成反比。* 原子和核物理学中的惯用能量单位是电子伏特。* 介电常数由提到的公式之一给出,但这里没有具体说明。* 介电强度是击穿电压或电位梯度的另一个名称。* 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦于 1862 年发展了光的电磁理论。* 电场强度是一个矢量。* 1 法拉等于 1 库仑/伏特。* 磁通量的 SI 单位是韦伯。* 铝镍钴合金是一种商业合金,含有铝、镍、铁,并添加了钴、铜和钛,可产生约 12 个等级。 * 根据法拉第定律,当导体切割磁通量时,导体中会产生电动势。 * 如果导线的长度和横截面积增加一倍,其电阻将变为原来的四倍。 * 磁通密度以特斯拉为单位。 * 磁路中的磁势可以用磁通势 (Mmf) 来测量。 * 当磁性物质靠近另一块磁铁时变成磁铁,就会发生磁感应。请注意,此释义文本不包含具体问题的答案,而是提供所提到的关键点的摘要。所提供的文本是与磁学、电学和其他物理概念相关的多项选择题和答案的集合。从格式和内容来看,它似乎是从教科书或学习这些科目的学生指南中摘录的。为了在保留原文含义和意图的同时,对这段文字进行解释,我将根据之前提供的概率选择一种改写方法(“添加拼写错误”(SE)的可能性为 40%,“以非英语母语人士的写作方式”(WNE)的可能性为 30%,以及两者都不是的可能性为 30%。这次,我会选择保留原文,因为它看起来像是一些研究问题的集合。但是,如果我们要在此上下文中重新表述或解释个别概念而不改变其含义,我们可能需要考虑重写方法“WNE”,因为其内容的技术性。但为了清晰起见并遵循您的指示,我将保留原文,并将其与
黑体是一个理想化的物体,它吸收所有传入的辐射并反射或传输,同时也是所有波长辐射的完美散热器。这种现象被称为黑体辐射,其特征是热能光谱,该热能光谱显示了在一系列波长或频率上的辐射强度。可以使用量子理论控制的几种原理来描述黑体辐射的定律。需要特殊的望远镜才能观察肉眼不可见的恒星发射辐射。上次审查于2023年1月14日。“黑体”重定向。注意:这与黑体不同(电影)不同。波兰实验室中的黑体散热器近似于普朗克定律描述的理想模型,并作为光谱辐照度的标准。随着黑体的冷却,其辐射强度降低,峰值波长向更长的波长移动。为了进行比较,经典的雷利 - 简 - 与其紫外线灾难一起显示。黑体或黑体是一个理想化的物体,可吸收所有电磁辐射,而不论入射率频率或角度如何。在热平衡处发出的黑体发射的辐射称为黑体辐射。它的名称来自它吸收所有颜色的光。相比之下,白色身体在各个方向均匀地反映了射线。在恒温下的黑体根据普朗克定律发出电磁辐射,其光谱仅由温度决定(见图),不受形状或组成影响。理想的黑体具有两个关键特性:1)它是一个理想的发射极,2)它垂直于发射方向,无论方向如何,它都会辐射各向同性的能量。真实材料会散发出黑色能量水平的分数 - 发射率。按照定义,热平衡中的黑体具有发射率ε= 1。发散性较低的身体称为灰色身体。以高发射率建造黑体仍然是一个令人感兴趣的话题。在天文学,恒星和行星辐射中有时会使用有效温度来表征,该温度代表了发射相同总电磁能通量的黑体温度。艾萨克·牛顿(Isaac Newton)在他的1704年书中介绍了黑色身体的概念,询问黑体是否比其他颜色更容易从光中吸收热量,因为进入它们的光不会反映出,而是被反射的,有时会吸收,有时会散布在内部,直到它消散。古斯塔夫·基尔乔夫(Gustav Kirchhoff)在1860年首先提出了一个黑体的想法:“可以想象到身体完全吸收了所有事件射线,既不反映也没有传播。”黑体被定义为从所有波长和角度的辐射吸收器。理想化的表示,称为黑体,允许所有入射辐射无反射地进入它,并在内部吸收所有辐射。[10]此定义下降了“无限小厚度”的引用。[9]一个用于模拟黑色表面的广泛使用的模型是一个隔离的围墙中的一个小孔,墙壁上有不透明对辐射的壁。但是黑体辐射到底是什么?入射辐射通过孔进入,如果外壳足够大,则几乎没有机会再排放。但是,当入射辐射波长超过孔的直径时,由于反射,该模型并不完美。[10]有限大小的腔体内的辐射不会遵循理想的planck频谱,而波长与腔的大小相当或大。[11]围栏中的一个小孔可以逃脱一些辐射,近似黑体辐射,该辐射表现出温度t的能量分布特征,并且与小于孔的大小的波长无关。[11]热力学的第二定律指出,如果不受干扰,腔内的辐射最终将达到热平衡,[12],尽管此过程可能需要很长时间。[13]通常,通过腔或壁中的材料对辐射的持续吸收和辐射发射达到平衡。这种机制“热化”传入辐射,将能量重新分布直至光子达到普朗克分布。与稀释的气体(如稀释气体)相比,凝结物质的存在速度显着加快了热量化的速度。与与物质的相互作用相比,低于数十亿的开尔文,直接光子 - 光子相互作用通常微不足道。[19]可以将光子视为一种相互作用的玻色子气,[20]在H Theorem下描述,任何相互作用的玻色子气体都将在一般条件下达到热平衡。通过热辐射的身体行为通过其传播(τ),吸收(α)和反射(ρ)来描述。身体及其周围环境之间的界面可能是粗糙的或光滑的。对于非反射界面,将区域与不同的折射率分开,反射和折射定律必须是粗糙的。理想化的不透明体不会传输辐射,但可能反映出某些辐射,而透明的身体会传递所有入射辐射。对于所有波长,灰色体具有常数α,ρ和τ。白色身体在各个方向均匀地反映了所有入射辐射。黑体的特征是τ= 0,α= 1,ρ= 0。普朗克的模型描述了完美的黑色身体,但由于表面缺陷而指出了它们在自然界的不存在。基尔乔夫(Kirchhoff)介绍了一个完美的黑体,具有完全吸收的表面层,但普朗克(Planck)指出了对这一想法的严重限制。黑体的实现包括1898年的Otto Lummer和Ferdinand Kurlbaum的腔辐射源,该辐射源已用于迄今为止用于辐射测量。类似黑体的材料是为了伪装和雷达吸附剂应用以及太阳能用途而寻求的。黑体材料是大多数波长的光吸收器,使它们有效地发射红外辐射。这些特性使其非常适合在空间或真空等极端环境中加热应用。此外,它们是有效的抗反射表面,可减少望远镜和相机中的流浪光,从而更准确地观察。具有高折射率的纳米孔材料也表现出较低的反射率,有些人的平均反射率为0.045%。研究人员一直在探索对传统灯泡涂料(例如碳纳米管)进行改进的新材料,这些材料可以实现近乎完美的黑体行为。创建诸如Nanoblack和Super Black之类的材料的创建已经突破了吸收率的边界,某些材料吸收了多达99.9%的传入光。恒星的有效温度取决于理想的黑体的温度,该温度辐射与恒星相同的能量。可以使用不同的颜色指数(例如B-V和U-B)来计算此值,这些颜色指数提供了有关恒星表面通量的信息。通过分析这些指数,天文学家可以估算恒星的有效温度,并将其与完美的黑体温度进行比较。对主要序列和超级恒星的研究揭示了它们的颜色与有效温度之间存在粗糙的相关性。这些恒星群的曲线位于相应的黑体U-B指数下方,表明它们比具有相同颜色指数的理想黑体发出的紫外线少。有趣的是,太阳的有效温度低于其光球温度,该温度随着深度而变化。还使用颜色颜色图中的B-V和U-B颜色指数计算了黑洞的有效温度。物理学家认为,黑洞的温度非零,辐射具有几乎完美的黑体光谱,最终通过真空波动蒸发。大爆炸理论的基础是宇宙学原理,表明在大范围内,宇宙是同质和各向同性的。最初,在编队后大约一秒钟,它是一个在10^10 K以上的温度下的黑色身体。随着它的扩展,物质和辐射冷却,导致当今的宇宙微波背景辐射,在2.7 k左右,它几乎是理想的planck频谱。这种辐射源于Anisotroproproy的真正黑体的完善,这一辐射由Anisotropropy变体的一部分,一部分大约100,000。Stefan-Boltzmann定律将黑体辐射的总能量为σT^4,其中σ是Stefan-Boltzmann常数(5.67×10^-8 W/M^2/K^4)。一种简化的冷却方法涉及补充该法律的发射ε≤1,并考虑辐射,热容量和温度随时间变化的功率变化。但是,这些假设忽略了细节,例如热重新分布机制,变化的组成,相变和温度变化的发射率。这种简化可以通过将总发射功率与发射表面积联系起来来估计对象尺寸,该功率用于确定X射线突发源自中子星而不是黑洞。热辐射定律与物体如何在各种波长中发出或吸收光线有关。通过引入少量物质可以吸收并散发所有光频率,可以加速腔中辐射的热平衡。这是基于包括普朗克,劳登和曼德尔和狼在内的各种物理学家的工作。实现热力学平衡的关键在于光子之间的相互作用,当仅存在光子时,这可以忽略不计。需要少量物质来促进此过程。当光子彼此相互作用或与物质相互作用时,除非分子的分布达到平衡,否则随着时间的推移会导致热能降低。为了表征这种情况,可以定义称为“ H”的合适数量。这个概念对于理解气体如何随着碰撞而进行的行为和变化至关重要。此外,某些材料在吸收或反射光(包括极端黑暗)方面具有出色的特性。示例包括垂直排列的单壁碳纳米管和低密度纳米管阵列制造的极深的材料。这些概念对于理解量子水平的辐射和物质的行为至关重要,尤其是在热力学和统计力学中。在包括物理,天文学和材料科学在内的各个领域进行了广泛的研究,黑体光谱及其性质的概念已得到广泛的研究。由理查德·布朗(Richard Brown)及其同事在英国国家物理实验室创建的“有史以来最黑的黑色”材料就是这种现象的一个例子。对黑人光谱的研究可以追溯到古代,诸如亚里士多德(Lawrence Hugh Aller,1991年)等哲学家的观察以及后来的天文学家(如David F Gray)(1995年2月)。在天体物理学和恒星天文学的背景下,还探索了与材料相互作用的光子的研究(Kenneth R. Lang,2006; B. Bertotti等,2003)。黑体光谱的形成受源中温度曲线(例如太阳或恒星)的影响(Simon F. Green等,2004; David H. Kelley等,2011)。此外,近年来已经对热力学及其在黑洞中的应用进行了广泛研究(Robert M Wald,2005年)。最近的研究还探索了碳纳米管的特性,可用于创建接近完美的黑色表面(Ghai等,2019)。这些材料的开发对包括能源,电子和航空航天在内的各个领域具有重要意义。总体而言,对黑体光谱及其特性的研究继续促进我们对物理世界及其许多奥秘的理解。目前尚无实验或观察证据来支持黑洞热力学的理论。研究人员提出了各种例子,包括通过中微子的发射和辐射冷却中子恒星,但是这些想法尚未经过经验测试。中子恒星中的冷却过程受热容量和中微子发射之间的平衡的控制,其生命的前105 - 6年。后来,夸克物质核心变得惰性,由于核物质分数的中微子排放,恒星进一步冷却。请注意,此解释版本着重于原始文本中介绍的主要思想和概念,而不是提供有关提到的每个点的详细摘要。**基希霍夫的辐射法及其历史**在柏林,在公元783 - 787年之间,古斯塔夫·基希霍夫(Gustav Kirchhoff)就身体发射和吸收辐射的能力之间的关系做出了重大发现。这个概念后来被称为基尔霍夫的辐射法。**早期实验**基希霍夫(Kirchhoff)的论文之一,“关于光和热的不同物体的辐射和吸收力量之间的关系”,在1860年由弗朗西斯·古斯里(Francis Guthrie)从德语转换为英语。在本文中,基尔乔夫解释说,完美的辐射吸收器也是完美的发射极。**黑体理论的发展**在接下来的几十年中,其他研究人员建立在基希霍夫(Kirchhoff)的作品上,包括路德维希·鲍尔茨曼(Ludwig Boltzmann)和马克斯·普朗克(Max Planck)。他们开发了“黑体”的概念,它是一个理想化的物体,它吸收了所有传入的辐射而无需反映任何传入的辐射。**热力学和天体物理学的进步**在20世纪,科学家继续完善他们对黑体理论的理解。阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)对量子力学的发现,使人们对辐射及其与物质的相互作用有了更深入的了解。**现代发展**如今,研究人员正在努力开发可以模拟完美辐射吸收器的特性的新材料。这些材料在天体物理和光学等领域中有应用。注意:我保留了原始文本的结构和音调,但对其进行了改写,以使其更可读和简洁。一项开创性的实验导致发现了量子力学中的新领域,该领域深入研究了辐射下物质的行为。从定义上讲,没有材料是完美的“黑体”,但是有些像碳相似的东西已经接近。在本文中了解其复杂性,示例和特征。这种现象更多地是关于系统的特征,而不是对其进行震撼的实际辐射。黑体辐射:本质上是一种理论概念,一种完全吸收所有入射辐射的系统或物质,而无需重新传播任何一个辐射,都可以视为完美的黑体。根据热力学定律,这种系统必须发出与吸收的光一样,尽管在不同的温度和能量水平下。完美的黑色身体:理想的场景真正的黑色身体将完全黑色的身体看起来完全黑色,因为它能够吸收所有入射热辐射,而不论波长如何,而没有任何传输。但是,这种情况仍然纯粹是理论上的,因为没有任何材料能够真正体现这些特征。黑体辐射的例子和材料虽然没有完美满足黑体标准的材料,但是像石墨这样的物质在光吸收方面非常有效 - 达到96%。太阳也很近,发出了大量的阳光,但效率约为70%。其他示例包括加热物体,例如烤面包机元素和灯泡细丝。理解黑体辐射可视化吸收并以同样概率排放所有辐射的系统是具有挑战性的。但是,物理学家通常认为黑体是热平衡中理想化的空心金属盒 - 配有一个用于辐射逃生的小孔。这个思想实验有助于说明黑体辐射的概念。黑体辐射光谱:连续现象。任何加热物体发出的光谱落在黑体辐射的伞下。值得注意的是,这种现象表现出连续的特性,该特性受物体温度而不是其固有特征的控制。本质上,黑体根据温度在各种波长中排放热辐射。电子过渡和黑体辐射根据量子力学,电子从较高能量状态到较低的态度导致光的发射 - 导致黑体辐射的连续光谱。这种现象为排放提供了宝贵的见解,并在加热,照明,热成像等方面具有实际应用。黑体辐射特征:关键定律,黑体辐射的行为可以通过支配其特征的几个基本定律来解释...根据位移定律,黑体辐射曲线在与温度成正比的逆波长处达到峰值。Wien的公式λmax= b/t显示最大波长(λmax),Wein的常数(b = 2.8977*10^-3 m.k)和温度(kelvin中的t)。普朗克定律在特定温度下使用eλ= h*c*t^(-5)/cosh(h*c/λkt)-1在特定温度下使用黑体发射的光谱能密度。Stefan-Boltzmann法律显示总发射能量(E)与绝对温度成正比(T^4)。黑体辐射曲线显示,较热的身体在较短的波长处辐射峰值能量,而总能量随温度升高而增加,但在较小的波长下峰值。动物的辐射主要属于红外辐射,而肉眼看不到。然而,Max Planck提出能量以离散量(称为Quanta)来解决这一悖论。的应用包括观察灯泡在加热时从红色变为白光的细丝灯泡,并焊接金属碎片,由于温度的升高而发光不同的颜色,这也用于夜视设备中,通过将红外辐射转换为可见图像,以检测暖血动物和人。黑体辐射具有各种商业应用,包括安全性,测试,照明和供暖,因为它能够发射热能。这种现象用于许多过程中,例如电加热器,炉灶,白炽灯灯泡,太阳,星星,防盗警报,温水动物和夜视设备。Planck的辐射定律允许在任何波长和温度下计算能量强度,从而确定黑体辐射源的特性。选择此类来源取决于诸如发射率,温度,发射面积的大小,冷却时间,热身时间和调节稳定性等因素。在物理学中,理想黑体的概念导致了紫外线灾难,该灾难预测了热平衡时无限能量。偏离瑞利 - 吉恩法律的方程式,构成了量子力学的基础。