通过简单的实验解释磁共振

时间:2019-12-13 11:01 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

  

通过简单的实验解释磁共振

 

  该图显示了在冰箱磁铁领域中指南针的摆动。

  加利福尼亚大学河滨分校的物理系学生为教室设计了一个桌面实验。

  加利福尼亚大学河滨分校的物理学家设计了一个实验来解释磁共振的概念。该项目是由本科生与当地高中教师合作进行的。

  磁共振是化学,物理和材料研究中使用的一种通用技术,它描述了驻留在磁场中的电子或原子核自旋通过电磁波的共振激发。磁共振还为磁共振成像或MRI(诊断医学和医学研究的主要非侵入性工具)提供了基础。

  

通过简单的实验解释磁共振

 

  照片显示了实验设置。

  加州大学河滨分校物理与天文学系助理教授伊戈尔·巴苏科夫(Igor Barsukov)说:“我的两名本科生基于指南针开发了演示实验,指南针是每个人都可以涉及的对象。”

  巴苏科夫(Barsukov)解释说,指南针放置在线圈线圈的中间,线圈上装有很小的交流电压。指南针附近的冰箱磁铁将其针对齐。当冰箱磁铁靠近指南针时,指针开始在“最佳位置”摆动。当磁铁从最佳位置移开时,振荡停止。该振荡对应于罗盘针在冰箱磁铁的磁场中的磁共振。

  “在面向广大公众的宣传活动中,人们经常与我们分享他们对医院需要进行的MRI检查的担忧,” Barsukov说。“他们将其与辐射联系在一起。我们希望设计一个动手的桌面实验,以减轻他们的顾虑,并为基础物理提供直观的解释。”

  巴苏科夫(Barsukov)的团队与物理教师学院(Physics Teacher Academy)开展了合作,这是一项基于UCR的计划,旨在为当地的高中教师提供培训,以确保它也适用于高中教室。

  

通过简单的实验解释磁共振

 

  伊戈尔·巴苏科夫(Igor Barsukov)(右)与合著者戴维·尼尔森(David Nelson)一起在这里看到,他是加州大学河滨分校巴苏科夫实验室的一名本科生。

  “与教师的密切互动改变了我们对旨在提高科学素养的良好示范实验的看法,”巴苏科夫说。“我们决定将3D打印技术用于实验装置和基于智能手机的电压发生器。它减少了教师的时间负担,并使演示文稿更易于访问,并且对学生更具吸引力。”

  该项目最近发表在《物理学老师》上,并于2019年11月上旬在磁性研究的主要会议磁性和磁性材料的教育版块中进行了介绍。

  “这个项目确实是真正的协同作用,”巴苏科夫说。“我们从与之合作的中学老师那里学到了很多东西,并且能够设计出令人兴奋的外展工具,我也可以在UCR的课堂上使用它。对我的学生来说,从事这个项目是一次很棒的实验经验。”

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