در هر نقطه ای در نزدیکی سطح زمین ، عقربه مغناطیسی آویزان از رشته یا واقع روی یک نقطه به ترتیب خاصی سمت گیری می کند (تقریبا در جهت شمال به جنوب). این واقعیت مهم به این معنا است که زمین میدان مغناطیسی ایجاد می کند مطالعه میدان مغناطیسی زمین برای مقاصد عملی و علمی از اهمیتی اساسی برخودار است.
از زمانهای قدیم ، قطب نماها ، یعنی وسایلی بر اساس استفاده از میدان مغناطیسی زمین برای سمت گیری نسبت به چهار جهت اصلی ، به کار گرفته می شدند. قطب نمای مرسوم شامل یک عقره مغناطیسی و یک صفحه مدرج است و در جهت یابی ها کاربرد وسیعی دارد.
از میدان مغناطیسی زمین چه استفاده هایی می شود؟
در دریانوردی و هوانوردی جدید ، دیگر قطب نمای مغناطیسی تنها وسیله ای برای سمت گیری و تعیین مسیر کشتی یا هواپیما نیست. برای منظور وسایل دیگری نیز وجود دارد. با وجود این ، از اهمیت قطب نمای مغناطیسی به هیچ وجه کاسته نشده است. تمام کشتی ها و هواپیماهای امروزی به قطب نمای مغناطیسی مجهزند.
زمین شناسان ، شکارچیان و مسافران نیز از قطب نما خیلی استفاده می کنند. وجود میدان مغناطیسی زمین انجام پاره ای از بررسی های مهم دیگر را میسر ساخته است. از آن جمله می توان از روشهای اکتشاف و مطالعه ذخایر آهن نام برد.
قطبهای مغناطیسی زمین
میدان مغناطیسی زمین شکلی دارد که گویی کره زمین مغناطیسی است که محورش تقریبا از شمال به جنوب قرار دارد. در نیمکره شمالی ، تمام خطوط میدان مغناطیسی در نقطه ای به هم می رسند که دارای مختصات 75˚ 50َ N و 96˚ است. این نقطه قطب جنوب مغناطیسی زمین نامیده می شود.
باید توجه داشت که نقاط به هم رسیدن خطوط میدان مغناطیسی روی سطح زمین قرار ندارد بلکه قدری از آن پایین تر اند. همچنین قطب های مغناطیسی زمین با قطب های جغرافیایی ان منطبق نیستند. محور میدان مغناطیسی زمین ، یعنی خط مستقیمی که از هر دو قطب مغناطیسی می گذرد، از مرکز زمین نمی گذرد و از اینرو قطر زمین نیست.
مغناطش خود بخودی مواد در میدان مغناطیسی زمین
از مغناطش خودبخودی مواد در میدان مغناطیسی زمین استفاده های زیادی می شود. از جمله در ساخت مین های مغناطیسی است که در عمق معینی زیر سطح آب قرار می دهند و با عبور کشتی از بالای آنها منفجر می شود.
ساز و کاری که باعث صعود مین به سطح و انفجار آن می شود وقتی عمل می کند که عقربه مغناطیسی ای که می تواند حول میله ای افقی بچرخد بر اثر میدان مغناطیسی کشتی ای که از بالای مین می گذرد، بتواند بگردد. معلوم شده است که کشتی همیشه خودبخود آهنربا می شود.
برای محافظت در مقابل مین های مغناطیسی دو روش به کار می برند:
مین روبی:
این روش عبارت است از حمل مغناطیس نیرومندی که با طنابهای سیمی از هواپیمای در حال پرواز در ارتفاع کم در منطقه مین گذاری شده آویزان می شود. گاهی ، کابل سیمی دایره شکلی را به طور شناور روی آب قرار می دهند و جریانی از آن می گذرانند. بر اثر میدان مغناطیسی یا جریان ، ساز و کار مینها عمل می کند و بدون هیچ خسارتی منفجر می شوند.
خنثی سازی میدان مغناطیسی کشتی:
این روش به این ترتیب است که حلقه هایی از سیم عایق بندی شده را به کشتی وصل می کنند، و جریانی را از آنها می گذرانند به طوری که میدان مغناطیسی این جریان مساوی و در خلاف جهت میدان مغناطیسی کشتی (که یک مغناطیس دائمی است) باشد. وقتی که این میدانها با هم ترکیب شوند، همدیگر را خنثی می کند و کشتی بدون اینکه ساز و کار مین را به کار اندازد از روی آن می گذرد.
آنچه باید بدانیم
از مدتها پیش (قرن شانزدهم) معلوم شده است که شبکه پنجره قائم به مرور زمان آهنربا می شود.
یکی از اولین پژوهشگران میدان مغناطیسی زمین، گیلبرت (Gilbert) آزمایش زیر را در کتاب خود شرح داده است. اگر شخصی به یک میله آهنی که از شمال به جنوب قرار گرفته است با چکش بکوبد، میله آهنربا می شود.
در تدارک پرواز به قطب شمال ، بیشترین توجه به سمت گیری هواپیما در نزدیکی قطب مبذول می شود زیرا قطب های مغناطیسی معمولی در این فاصله به کلی از کار کردن باز می کاتد و عملا بدون استفاده هستند.1
ناهنجاریهای مغناطیسی
در زمین نواحی ای وجود دارند که در آنجا مولفه های مغناطیسی به طور ناگهانی تغییر می کنند و مقادیری به خود می گیرند که با مقادیر مربوط به محل های مجاور تفاوت فاحشی دارند. این نواحی ، نواحی با ناهنجارهای مغناطیسی نامیده می شود. در اغلب موارد ناهنجاری مغناطیسی ناشی از فشار توده بزرگی از سنگ آهن های مغناطیسی در زیر سطح زمین است. به این دلیل مطالعه ناهنجاری های مغناطیسی اطلاعات با ارزشی در مورد وجود و محل مخازن و سنگ های مغناطیسی ارائه می دهند.
مغناطیس سنجی در کاوش منابع معدنی
یکی از بزرگترین و بهترین مطالعات در مورد ناهنجاری های مغناطیسی شوروی سابق در ناهنجاری مغناطیسی کورسک ( (kurs توسط گروهی از فیزیکدانان روسی به سرپرستی لازارف (La-zarev) انجام گرفته و در آنجا مخازن سنگ عظیمی کشف شده است.تحلیل دقیق میدان مغناطیسی زمین وسیله توانمندی برای بررسی ذخایر معدنی زمین است. در حال حاضر جستجوی مغناطیس سنجی ، روش ژئوفیزیکی مهم و گسترده ای است که برای اکتشافات معدنی به کار می رود.
شامل 19 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود مقاله میدان مغناطیسی زمین
