物理广角之生活中的物理现象有哪些

日光灯的发光原理

辉光启动器(启辉器)由两电器元件组成，一是0.01mf左右的小电容，另一是充惰性气体(通常充氖气)的小玻璃泡(俗称氖泡)，泡内一端是双金属片活动簧片、另一端固定金属片。两元件并联装在金属或者塑料小圆柱盒内，用两个管脚作为引出导线。

当电流接通后，电源电压不足以使荧光灯启亮，这时电源电压全部加在辉光启动器的二端金属片上，充惰性气体的小玻璃泡起辉电压在140伏左右，所以在220V电源电压下很容易产生辉光式放电。辉光放电电流加热了双金属片，使双金属片改变形状与固定片接通。这时候电源，电感镇流器、启动器与灯丝构成一个回路，灯丝通后发热，形成荧光灯的阴极预热，时间约0.5-2.0s。当小玻璃泡内二端金属片接通后，失去电压，辉光放电现象随之消失，金属片开始冷却。于是很短一段时间后，双金属簧片回复原位，使电路断开。

由于电路串联了一个电感，在电路突然切断电源时，电感二端会产生一个很高的反电势脉冲，脉冲电压高达600-1500伏，持续时间约1ms左右。已被预热的荧光灯二电极之间受到如此高的电压冲击，产生放电，使荧光灯点亮。 0.01mf左右的小电容起过滤高频干扰波作用，使小玻璃泡不受这些干扰波影响而发生“误”动作。 荧光灯点亮后，灯管两端电压迅速降低到100伏左右，此电压不足以使启动器再次形成辉光放电，于是启动器在荧光灯启亮后就完成了它的功能，也不消耗电源能量。点亮后的灯管电压取决于灯管特性，高低有一定差异，所以所用起辉器要与其相匹配，以保证能启动灯并且灯点亮后不再放电。

为什么天空是蓝色的?

首先我们要知道一个道理：我们周围的事物之所以显现出颜色来，是因为阳光照射着它们。虽然阳光看上去是白色的，但是所有的颜色：赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫，在阳光里都存在。

天空里有这么多颜色，为什么我平时看到的只有蓝色呢?

阳光从天空照射下来，会连续不断地碰到某些障碍。有氮气、氧气、气体微粒和微小的漂浮微粒等等。当光线遇到这些障碍的时候，自然也就改变了自己的方向。

蓝色光和紫色光的波长比较短;而橙色光和红色光的波长比较长。当遇到空气中的障碍物的时候，蓝色光和紫色光因为翻不过去那些障碍，便被“散射”得到处都是，布满整个天空，就是这样被“散射”成了蓝色。

发现这种“散射”现象的科学家叫瑞利，他是在130年前发现的，他也是诺贝尔奖获得者。

用“散射”现象，同时可以解释下面这些天象了。

比如在你头顶的天空是蓝色的，可是在地平线—天地相接的地方，天空看上去却几乎是白色的。这是因为阳光从地平线到你这个地方比起它直接从空中落下来，需要在空气中走的路程要远得多，而在一路上它所擦过的微粒子也自然就要多得多。这些大量的微粒子就这样多次散射出光，所以它显得白中透着淡蓝。

建议你做一个小实验来验证一下：拿一杯水，把它放在一个黑暗的背景里，放进一滴牛奶，再拿一只手电筒照射杯子的一端，并靠近它，手电筒的光在水中即会显现出淡蓝色。如果你往水里放进的牛奶越多，水就越白，因为光一再地受到这些众多的牛奶微粒的散射，结果就是白色的。道理跟在地平线上空是白色的一样。

太阳落山时的傍晚，天空不显现蓝色而显现红色，正在下落的太阳也变成暗红色，也是一样的道理。由于傍晚的光在照射到你这个地方的路上所遇到的众多的微粒，使得阳光中的紫色的和蓝色的部分往四面八方散射开去，仅留下一点点使你的肉眼看得见的橙红色光线，因为它们的波长长、“波浪大”，翻过了路上的障碍。

其实从地球以外望过来也是一样，覆盖我们地球三分之二面积的海水也散发着蓝光，陆地上虽然有土地的褐色或森林的绿色，然而上空却总是蓝色的。从宇宙中看来，整个地球都被裹着一块轻柔的蓝色面纱。

蓝色，就是生命的颜色。我们的地球就是蓝色星球。保护我们的地球就是保护我们的生命。

原理：光的散射是指光通过不均匀的介质时一部分光偏离原方向传播的现象，偏离原方向的光称为散射光。晴朗的天空是蔚蓝色的，是由于大气分子和悬浮在大气中的微小粒子对太阳光散射的结果，波长较短的紫、蓝、青色光最容易被散射，而波长较长的红、橙、黄色光散射得较弱，这种综合效应使天空呈现出蔚蓝色。

地球的磁场是怎样产生的?

地球磁场是怎样产生的?为什么又会南北磁极翻转?

对地球磁场起源的探索，早在公元1600年前后就已经开始了。大家都会知道，有电荷在运动才会产生磁场，因此地球的磁场应该与地球内部的带电结构有关。通常物质所带的正电和负电是相等数量的，但由于地球核心物质受到的压力较大，温度也较高，约6000°C，内部有大量的铁磁质元素，物质变成带电量不等的离子体，即原子中的电子克服原子核的引力，变成自由电子，加上由于地核中物质受着巨大的压力作用，自由电子趋于朝压力较低的地幔，使地核处于带正电状态，地幔附近处于带负电状态，情况就象是一个巨大的“原子”。

科学家相信，由于地核的体积极大，温度和压力又相对较高，使地层的导电率极高，使得电流就如同存在于没有电阻的线圈中，可以永不消失地在其中流动，这使地球形成了一个磁场强度较稳定的南北磁极。另外，电子的分布位置并不是固定不变的，并会因许多的因素影响下会发生变化，再加上太阳和月亮的引力作用，地核的自转与地壳和地幔并不同步，这会产生一强大的交变电磁场，地球磁场的南北磁极因而发生一种低速运动，造成地球的南北磁极翻转。太阳和木星亦具有很强的磁场，其中木星的磁场强度是地球磁场的20至40倍。太阳和木星上的元素主要是氢和少量的氦、氧等这类较轻的元素，与地球不同，其内部并没有大量的铁磁质元素，那么，太阳和木星的磁场为何比地球还强呢?木星内部的温度约为30000°C左右，压力也比地球内部高的多，太阳内部的压力、温度还要更高。这使太阳和木星内部产生更加广阔的电子壳层，再加上木星的自转速度较快，其自转一周的时间约10小时，故此其磁场强度自然也要比地球高的强。

事实上，如果天体的内部温度够高，则天体的磁场强度与其内部是否含有铁、钴、镍等铁磁质元素无关。由于太阳、木星内部的压力、温度远高于地球，因此，太阳、木星上的磁场要比地球磁场强的多。而火星、水星的磁场比地球磁场弱，则说明火星、水星内部的压力、温度远低于地球。地磁场及其特性地球的磁性,是地球内部的物理性质之一。地球是一个大磁体,在其周围形成磁场,即表现出磁力作用的空间,称作地磁场。它和一个置于地心的磁偶极子的磁场很近似,这是地磁场的最基本特性。地磁场强度很弱,这是地磁场的另一特性,在最强的两极其强度不到10-4(T),平均强度约为0.6x10-4(T),而它随地点或时间的变化就更小,因此常用(γ),即10-9(T)做为磁场强度单位。