高二物理必修一生物界和醫學界的磁應用知識點

信鴿愛好者都知道，如果把鴿子放飛到數百公里以外，它們還會自動歸巢。鴿子為什麼有這麼好的認家本領呢？原來，鴿子對地球的磁場很敏感，它們可以利用地球磁場的變化找到自己的家。如果在鴿子的頭部綁上一塊磁鐵，鴿子就會迷航。如果鴿子飛過無線電發射塔，強大的電磁波干擾也會使它們迷失方向。

在醫學上，利用核磁共振可以診斷人體異常組織，判斷疾病，這就是我們比較熟悉的核磁共振成像技術，其基本原理如下：原子核帶有正電，並進行自旋運動。通常情況下，原子核自旋軸的排列是無規律的，但將其置於外加磁場中時，核自旋空間取向從無序向有序過渡。自旋系統的磁化矢量由零逐漸增長，當系統達到平衡時，磁化強度達到穩定值。如果此時核自旋系統受到外界作用，如一定頻率的射頻激發原子核即可引起共振效應。在射頻脈衝停止後，自旋系統已激化的原子核，不能維持這種狀態，將回復到磁場中原來的排列狀態，同時釋放出微弱的能量，成為射電信號，把這許多信號檢出，並使之時進行空間分辨，就得到運動中原子核分佈圖像。核磁共振的特點是流動液體不產生信號稱為流動效應或流動空白效應。

因此血管是灰白色管狀結構，而血液為無信號的黑色。這樣使血管很容易軟組織分開。正常脊髓周圍有腦脊液包圍，腦脊液為黑色的，並有白色的硬膜為脂肪所襯托，使脊髓顯示為白色的強信號結構。核磁共振已應用於全身各系統的'成像診斷。效果最佳的是顱腦，及其脊髓、心臟大血管、關節骨骼、軟組織及盆腔等。對心血管疾病不但可以觀察各腔室、大血管及瓣膜的解剖變化，而且可作心室分析，進行定性及半定量的診斷，可作多個切面圖，空間分辨率高，顯示心臟及病變全貌，及其與周圍結構的關係，優於其他X線成像、二維超聲、核素及CT檢查。

磁不僅可以診斷，而且能夠幫助治療疾病。磁石是古老中醫的一味藥材。現在，人們利用血液中不同成分的磁性差別來分離紅細胞和白細胞。另外，磁場與人體經絡的相互作用可以實現磁療，在治療多種疾病方面有獨到的作用，已經有磁療枕、磁療腰帶等應用。用磁鐵作成的除鐵器可以去除麪粉等中可能存在的鐵末，磁化水可以防止鍋爐結垢，磁化種子可以在一定程度上使農作物增產。天文、地質、考古和採礦等領域的磁應用：我們已經知道，地球是一塊巨大的磁鐵，那麼，它的磁性來自何處？它是自古就有的嗎？它和地質狀況有什麼聯繫？宇宙中的磁場又是如何的？