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環境物理學,張雪峰談物理學專業

  • 物理
  • 2023-07-28

環境物理學?物理環境和物理性污染的特征決定了環境物理學的研究特點,主要是:①物理環境的聲、光、熱、電等要素都是人類所必需的,這決定了環境物理學的研究同環境科學的其他分支學科不同,它不僅研究消除污染,那么,環境物理學?一起來了解一下吧。

環境物理學的主要研究內容

環境物理學就其自身的學科體系而言,還沒有完全定型。

它主要研究聲、光、熱、加速度、振動、電磁場和射線對人類的影響及其評價,以及消除這些影響的技術途徑和控制措施。目的是為人類創造一個適宜的物理環境。引起物理性污染的聲、光、熱、電磁場在環境中是永遠存在的,它們本身一般對人無害,只是在環境中的量過高或過低時,才造成污染或異常。物理性污染是局部性的,而且在污染源停止運轉后,污染也就立即消失。環境物理學根據研究的對象可分為:①環境聲學。研究聲環境及其同人類活動的相互好碰作用。主要研究聲音的產生、傳播和接收,以及聲音對人體產生的生理、心理效應;研究改善和控制聲環境質量的技術和管理措施。②環境光學。研究人的光環境。主要內容包括天然光環境和人工光環境,光環境對人的生理和心理的影響,光污染的危害和防治等。③環境熱譽襪如學。研究人的熱環境。研究內容包括熱環境及其對人體的影響,以及人類活動對熱慶啟環境的影響。④環境電磁學。主要研究電磁污染的產生及其對人類生活環境的影響。⑤環境空氣動力學。主要研究近地面大氣中風的各種空氣動力學特征以及各類物質在其中的遷移擴散規律。

環境物理學的就業前景

環境物理學根據研究的對象可分為環境聲學、環境光學、環境熱學、環境電磁學和環境空氣動力學等分支學科。但總的說來,因為環境物理學是正在形成中的學科,它的各個分支學科中只有環境聲學比較成熟。 它的任務是為改善人類的聲環境,研究人所需要的聲音和人所不需要的聲音──噪聲,尤其是研究噪聲的產生、傳播、評價和控制,以及對人類的生活和工作產生的影響和危害等。

聲音是由固體振動、液體或氣體的不穩定流動以及與固體型清鏈相互作用形成的,因此有關振動的產生、傳播、測試、評價以及采取隔振、防振等措施以消除其危害,也是環境聲學的研究內容。 人類的生活正核和生產活動,不僅需要太陽輻射到地球的熱能,而且需要各種燃料產生的熱能。燃料的大量消費,干擾了地球環境的熱平衡,使環境遭受熱污染。燃料燃燒排出大量的二氧化碳卜孫,對環境產生溫室效應;城市人口密集,燃料消費量大,使城市出現熱島效應等。這些都是熱污染的表現。熱污染對自然環境造成的破壞,會對人類和生物產生長遠的影響。

人是溫血動物,適合于人類生活的溫度范圍是很窄的,人類主要依靠穿衣服、營居室來獲得生存所需要的熱環境。研究適宜于人類的熱環境,揭示熱環境和人類活動的相互作用,控制熱污染,為人類創造舒適的熱環境,是環境熱學的研究內容。

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與勘查金屬非金屬礦產相比,地下污染物質的探查具有獨特的特點。

a.淺表層是一特殊的地質-地球物理環境。環境地球物理探測所涉及的方法技術以解決地表淺層問題居多,它所要求的探測深度一般為幾米至幾十米。要求達到的垂向和橫向分辨率卻相當高,有時要求達到厘米級。實踐和理論研究證明,地表淺層是一個特殊的地質環境,該環境的構造、巖石物質成分、相態、巖石物理特點和干擾頻譜與其他深度層位不相同。在這個特殊的地質環境中,經常遇到難以預測的各種類型的干擾問題。這與表生作用帶的地質復雜性和巖石物理復雜性有關,與氣象條件的變化、工業干擾、技術因素作用有關,也許出現過去不知道或沒考慮的某些物理地質現象,例如介電張弛現象和超順磁性等。

b.要求勘查方法具有抗干擾性和靈活性。因為要解決的環境問題較多地集中在工業中心和大城市,作業時往往受到人為噪聲的干擾,如地下管道(線)、電纜線、高壓線、鐵路等引起的磁干擾、電磁干擾、工業交通振動的干擾。因此,需要采取相應的有效措施壓制各種干擾。另外,環境調查中野外作業空間通常較小。

c.有許多微量有毒有害物質,即便已構成嚴重污染,與周圍物質相比物性差異仍很小,可以探測的信號很弱,需要有弱信號探測技術和信號提取技術。

張雪峰談物理學專業

環境科學與工程中,有很多地方是需要用到物理學的。

下面我列舉一個例子來加以說明。

眾所周知,霧霾是一個非常嚴重的環境問題。但是,目前科學界還是不太清楚霧霾的成分到底是什么?霧霾的起因到底是什么?要研究這些環境問題需要用分析儀器進行分析。其中,質譜儀就是很有用的一種霧霾分析的科學儀器。

眾所周知,霧霾是一個非常嚴重的環境問題。但是,目前科學界還是不太清楚霧霾的成分到底是什么?霧霾的起因到底是什么?要研究這些環境問題需要用分析儀器進行分析。其中,質譜儀就是很有用的一種霧霾分析的科學儀器。

而質譜儀一開始由發現電子的物理學家湯姆森開始研發出來。當時的質譜儀用的是磁場,主要是為了研究測量電子的質量,但因為當時的磁場不能做得太強(不像現在有超導磁鐵,磁場可以很強),所以那時候的質譜儀的尺寸很大。后來,為了研發原子彈,人們需要找到鈾原子,但到底找到的礦物是不是真的鈾原子,還是需要依靠湯姆森發明的質譜儀來鑒定。

而質譜儀一開始由發現電子的物理學家湯姆森開始研發出來。當時的質譜儀用的是磁場,主要是為了研究測量電子的質量,但因為當時的磁場不能做得太強(不像現在有超導磁鐵神鍵緩,磁場可以很強),所以那時候的質譜儀的尺寸很大。

環境物理學和風水

環境物理學的研究領域是相當清雀廣闊的。如物質在作機械運動時,勻速運動對人體沒有影響,而有加速度的運動則有影響。當人體受到的加速度可與重力加速度相比的情況下,人就會感到不舒適。人對加速度能容忍的變化范圍還是比較大的,如人體直立,橫向運動的加速度達50g也不會受到傷害。人體作機械運動或者人體處在機械答旅早振動環境中所產生的物理效應和生理效應,也是環境物理學有待深入研究的內容。環境物理學將在對物理環境和物理性污染全面、深入研究的基礎上,發展自身的理論和技術,形成一個完整的學科體系。

物理性污染雖然能夠利用技術手段進行控制,但是,采取各種控制技術要涉及經濟、管理和立法等問題,所以要對防治鎮基技術進行綜合研究,獲得最佳方案。

以上就是環境物理學的全部內容,環境物理學根據研究的對象可分為環境聲學、環境光學、環境熱學、環境電磁學和環境空氣動力學等分支學科。但總的說來,因為環境物理學是正在形成中的學科,它的各個分支學科中只有環境聲學比較成熟。

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