空间物理资料：地概作业3.docx

1、1.辐射带是怎样形成的？答： 由于太阳辐射出的和宇宙射线中的带电粒子受洛伦兹力作用被地球磁场捕获， 沿磁力线做螺旋运动。 同时因为地球磁场分布由内向外强度逐渐减小， 因此带电粒子做圆周运动时圆心会发生漂移， 形成总体上环绕赤道运动的粒子带。 由于带正电粒子做圆周运动时从北极方向看为逆时针，因此其做漂移运动时从北极方向看也为逆时针，而电子则为顺时针。大量的粒子聚集在 1-3 个地球半径（称为内辐射带）和 4.5-6 个地球半径（称为外辐射带）的范围内，形成了地球辐射带（又称范艾伦辐射带） 。在南大西洋因为地磁场较弱，带电粒子更加容易到达离地球表面更近的范围，因此内层在此会有个突起。2.什么是共振

2、现象？举例说明你所知道的共振现象。答： 系统在外界周期力的作用下会产生强迫振动， 当这个强迫振动的频率与系统固有频率相近或者相同时，系统的振幅就会急剧增大，这种现象叫做共振。共振现象在生活中很常见，对人们生活有害也有利。例如：（1）人耳的耳蜗中排列着一系列具有不同固有频率的感受细胞， 当声波传播到耳蜗中时，只有固有频率与声波对应的那个感受细胞能感受到最强的刺激， 人因此能判断出声音的频率大小。（2）制造乐器时，发音部件本身的振动往往太小，声音强度不够，经常需要制造一个共鸣腔与之发生共振，能将声音放大的同时改变音色，使声音更加浑厚。比如小提琴、吉他、小号、笛子等等，其共鸣腔是最显眼的结构部分。（

3、3）设计建筑、桥梁等大型结构时，一定要考虑到共振的因素。必须将共振频率设计到常见的频率范围之外。 很多时候往往不是因为结构不够坚固， 而是发生了共振现象造成了建筑物损坏。 2010 年 5 月 22 日， 俄罗斯横跨伏尔加河伏尔加格勒市的大桥路面突然开始蠕动，类似于波浪形，并发出震耳欲聋的声音，正在大桥上行驶的车辆在滚动中跳动。1940 年，美国全长 860 米的塔柯姆大桥因大风引起的共振而塌毁。 尽管当时的风速还不到设计风速限值的 1/3，可是因为这座大桥的实际的抗共振强度没有过关，所以导致事故的发生。（4）我国古代很早就有了有关共振的正确认识， 还掌握了如何消除共振的方法。 据南北朝刘宋刘

4、敬叔撰异苑卷二： “晋中朝有人蓄铜澡盘，晨夕恒鸣如人叩。乃问张华。华曰：此盘与洛阳钟宫商相应。宫中朝暮撞钟，故声相应耳。可错令轻，则韵乖，鸣自止也。 如其言，后不复鸣。 ”（5）共振不仅限于宏观上的物体， 微观世界中的粒子也受共振影响。 红外光谱是利用了原子间共用电子对在特定频率的红外光胁迫下共振时会大量吸收红外能量， 因此会形成一个吸收峰来分辨化学键的。 微波炉是通过水分子在特定微波频率下发生共振而大量产热加热食物的。（6）共振甚至不限于机械波。在电学中，电磁波可以在电容-电感组成的振荡电路中引发交变电流， 而当电磁波频率与电路固有频率相近时引起的电流最强。 这一过程可以把特定频率的波从背景中筛选出来， 因此又称为检波。 半导体收音机就是通过旋钮改变固有频率以收听不同频率的电台的。（7）宇宙中无处没有共振。 行星际轨道间经常发生共振， 产生引力扰动， 干扰天体运行。如小行星带中会有一些区域因为会和木星轨道发生共振而不稳定，因而产生空区。