Đo từ trường trái đất

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ … o0o… NGUYỄN THÙY NHƯ ĐO TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thành Phố Hồ Chí Minh – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ ….o0o… NGUYỄN THÙY NHƯ ĐO TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT Ngành: SƯ PHẠM VẬT LÝ Mã số: 102 NGƯỜI HƯỜNG DẪN KHOA HỌC: ThS TRƯƠNG ĐÌNH TÒA Thành Phố Hồ Chí Minh – 2012 LỜI CẢM ƠN Sau khoảng thời gian dài thực luận văn hoàn thành thời hạn Trong suốt trình làm luận văn, em nhận giúp đỡ tận tình quý thầy cô trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh Xin cho em gởi lời cảm ơn chân thành đến: - ThS Trương Đình Tòa, người hướng dẫn khoa học, dành nhiều thời gian quý báu để hướng dẫn đưa nhiều gợi ý cho em suốt thời gian thực luận văn Thầy tận tình giúp đỡ lúc em bế tắc, mở hướng cho em suốt trình thực luận văn - Thầy Nguyễn Hoàng Long dành nhiều thời gian hướng dẫn em tìm hiểu dụng cụ thí nghiệm, lúc gặp khó khăn thực thí nghiệm thầy tận tình giúp đỡ - Cô Nguyễn Thanh Loan, người tận tình giúp đỡ tạo điều kiện để em hoàn thành tốt việc nghiên cứu - Tiến sĩ Andreas Kastner, chuyên gia Leybolb, ông giải đáp thắc mắc cách tận tình giúp em hoàn thành đề tài - Các thầy cô khoa Vật lý - trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh giảng nghiêm túc chất lượng để em có đủ kiến thức tảng hoàn thành tốt luận văn Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn kính trọng sâu sắc động viên, hỗ trợ lớn lao người thân yêu gia đình, bạn bè khoa Vật lý suốt trình thực luận văn Vì lần thực luận văn nên em nhiều thiếu sót, kính mong quý thầy cô góp ý dẫn để em học hỏi nhiều Xin chân thành cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng năm 2012 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 10 TỔNG QUAN 13 CHƯƠNG I: TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT 1.1 Trường địa từ: 15 1.1.1 Sơ lược lịch sử phát hiện: 15 1.1.2 Đặc điểm: 17 1.1.2.1 Các thành phần trường địa từ: 17 1.1.2.2 Cực từ cực địa từ: 20 1.1.2.3 Xích đạo từ xích đạo địa từ: 23 1.1.2.4 Các đồ phân bố trường địa từ: 23 1.1.3 1.1.3.1 Trường địa từ nguồn gốc bên Trái đất: 24 1.1.3.2 Dị thường từ nguồn gốc từ vỏ Trái đất: 27 1.1.3.3 Trường địa từ nguồn gốc bên Trái đất: 28 1.1.4 Sự biến thiên theo thời gian: 32 1.1.4.1 Biến thiên kỷ: 32 1.1.4.2 Biến thiên ngày đêm: 33 1.1.4.3 Từ mạch động: 34 1.1.5 1.2 Nguồn gốc: 24 Vai trò: 34 Quan trắc trường địa từ: 35 1.2.1 Mô hình trường địa từ: 35 1.2.2 Các phương pháp quan trắc trường địa từ: 36 1.2.2.1 Quan trắc phân bố theo không gian: 36 1.2.2.2 Quan trắc biến thiên theo thời gian: 38 1.2.2.3 Quan trắc khảo cổ từ: 39 1.2.2.4 Khảo sát cổ từ: 40 1.2.3 cận: 1.3 Các thông số trường địa từ thành phố Hồ Chí Minh số thành phố lân 41 Quan trắc địa từ Việt Nam: 43 1.3.1 Mạng lưới đài trạm quan trắc địa từ Việt Nam: 44 1.3.2 Từ trường bình thường lãnh thổ Việt Nam: 45 1.3.3 Biến thiên kỷ từ trường Trái đất: 45 1.3.4 Bão từ: 46 1.3.5 Nghiên cứu từ trường ứng dụng: 46 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU DỤNG CỤ 2.1 Phần mềm CASSY Lab: 47 2.1.1 Giới thiệu: 47 2.1.2 Vài điều cần biết giao diện phần mềm CASSY: 48 2.2 Cảm biến CASSY: 51 2.2.1 Công dụng: 51 2.2.2 Thông số kỹ thuật: 52 2.3 Hộp µV: 53 2.3.1 Công dụng: 53 2.3.2 Thông số kỹ thuật: 53 2.4 Cặp cuộn dây Helmholtz: 53 2.4.1 Công dụng: 54 2.4.2 Thông số kỹ thuật: 54 2.5 Dây nối: 54 2.5.1 Công dụng: 54 2.5.2 Thông số kỹ thuật: 55 2.6 Động điều khiển động cơ: 55 2.6.1 Chú ý an toàn: 55 2.6.2 Mô tả, thông số kỹ thuật: 55 2.6.2.1 Động thí nghiệm: 55 2.6.2.2 Bộ điều khiển động cơ: 58 2.6.3 Cách hoạt động: 59 2.7 Cục biến thế: 60 2.8 La bàn: 60 CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM 3.1 Mục đích thí nghiệm: 62 3.2 Nguyên lý: 62 3.3 Dụng cụ thí nghiệm: 65 3.4 Các bước tiến hành thí nghiệm: 66 3.4.1 Lắp ráp thí nghiệm: 66 3.4.2 Cài đặt thông số cho phép đo: 68 3.4.3 Thực phép đo: 70 3.4.4 Những điều cần lưu ý: 71 3.5 Xử lý kết quả: 71 3.6 Cách tính sai số: 76 3.7 Báo cáo kết thí nghiệm: 79 3.7.1 Một số kết đo theo trục tọa độ Descartes: 79 3.7.2 Kết đo theo trục: 101 KẾT LUẬN 155 TÀI LIỆU THAM KHẢO 156 DANH MỤC CÁC BẢNG STT Ký hiệu bảng Trang Bảng 1: Các thông số trường địa từ thành phố Hồ Chí 41-43 Minh số thành phố lân cận Bảng 3.1: Kết Fit hàm lần đo theo hai trục 131-135 Bảng 3.2: Kết tính sai số tỉ đối U T theo hai trục 138-142 Bảng 3.3: Kết tính thành phần nằm ngang 143-148 Bảng 3.4: Kết tính từ trường tổng hợp độ từ khuynh 148-153 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Ký hiệu hình vẽ đồ thị STT Trang Hình 1.1: Chiếc la bàn hình thìa người Trung Hoa chế tạo 15 Hình 1.2: W Gilbert (1544-1603)-tác giả sách “De Magnet” 16 Hình 1.3: Trường lưỡng cực Trái đất 17 Hình 1.4: Các thành phần trường địa từ 18 Hình 1.5: Mô hình lưỡng cực từ có trục xuyên tâm 20 10 Hình 1.6: Đường dịch chuyển cực từ Bắc qua phía Bắc Canada giai đoạn 1831-2001 Hình 1.7: Bản đồ phân bố độ từ khuynh trường địa từ- niên đại 2010 Hình 1.8: Chuyển động chất lỏng dẫn điện tạo từ trường Hình 1.9: Thang đảo cực trường địa từ 5,5 triệu năm gần Hình 1.10: Bản đồ dị thường từ toàn cầu thu từ tài liệu đo đạc vệ tinh 22 23 25 26 27 11 Hình 1.11: Dòng điện xích đạo 29 12 Hình 1.12: Tương tác Mặt trời- Trái đất 29 13 Hình 1.13: Hiện tượng cực quang 30 14 Hình 1.14: Từ Trái đất 32 15 16 17 Hình 1.15: Nền biển bị đẩy xa dãy núi, trải phần hệ lục địa trôi Hình 1.16: Phân bố đài quan trắc địa từ toàn cầu Hình 1.17: Vị trí đài, trạm địa từ lãnh thổ Việt Nam (chữ đỏ) 35 39 44 18 Hình 2.1: Đĩa cài đặt phần mềm CASSY Lab 47 19 Hình 2.2: Bảng kiểm tra thiết bị CASSY 48 20 Hình 2.3: Giao diện phần mềm CASSY Lab 49 21 Hình 2.4: Cảm biến CASSY 52 22 53 23 Hình 2.5: Hộp 𝜇𝑉 Hình 2.6: Cặp cuộn dây Helmholtz 54 24 Hình 2.7: Dây nối 54 25 Hình 2.8: Động thí nghiệm 55 26 Hình 2.9: Bộ điều khiển động 58 27 Hình 2.10: Lắp động vào bàn 59 28 Hình 2.11: Cục biến 60 29 Hình 2.12: La bàn 61 30 Hình 3.1a: Đo từ trường Trái đất cuộn dây cảm ứng 66 31 Hình 3.1b: Sơ đồ khối thí nghiệm 67 32 Hình 3.2: Giao diện kích hoạt phần mềm CASSY 68 33 Hình 3.3: Hiển thị hộp kết nối với CASSY 69 34 Hình 3.4: Giao diện sau chọn kênh 69 35 Hình 3.5: Hộp thoại cài đặt thông số phép đo 70 36 Hình 3.6: Hộp thoại cài đặt cho đầu vào cảm biến 70 37 Hình 3.7: Chọn hàm điều chỉnh 72 38 Hình 3.8: Nhập giá trị ban đầu cho tham số điều chỉnh 73 39 Hình 3.9: Kết điều chỉnh hàm 74 40 Hình 3.10: Hộp thoại cài đặt thẻ Frequency Spectrum 75 41 Hình 3.11: Xác định tần số chức tính tâm đỉnh 75 42 Hình 3.12: Kết đo theo trục x lần 79 43 Hình 3.13: Kết đo lần theo trục y, trục z 80 44 Hình 3.14: Kết đo trục lần 82 45 Hình 3.15: Kết đo trục lần 84 46 Hình 3.16: Kết đo trục lần 86 47 Hình 3.17: Kết đo trục lần 88 48 Hình 3.18: Kết đo trục lần 90 49 Hình 3.19: Kết đo trục lần 92 50 Hình 3.20: Kết đo trục lần 94 51 Hình 3.21: Kết đo trục lần 96 52 Hình 3.22: Kết đo trục lần 10 98 53 Hình 3.23: Kết đo trục lần 101 54 Hình 3.24: Kết đo trục lần 102 55 Hình 3.25: Kết đo trục lần 103 56 Hình 3.26: Kết đo trục lần 104 57 Hình 3.27: Kết đo trục lần 105 58 Hình 3.28: Kết đo trục lần 106 59 Hình 3.29: Kết đo trục lần 107 60 Hình 3.30: Kết đo trục lần 108 61 Hình 3.31: Kết đo trục lần 109 62 Hình 3.32: Kết đo trục lần 10 110 63 Hình 3.33: Kết đo trục lần 11 111 64 Hình 3.34: Kết đo trục lần 12 112 65 Hình 3.35: Kết đo trục lần 13 113 66 Hình 3.36: Kết đo trục lần 14 114 67 Hình 3.37: Kết đo trục lần 15 115 68 Hình 3.38: Kết đo trục lần 16 116 69 Hình 3.39: Kết đo trục lần 17 117 70 Hình 3.40: Kết đo trục lần 18 118 71 Hình 3.41: Kết đo trục lần 19 119 72 Hình 3.42: Kết đo trục lần 20 120 73 Hình 3.43: Kết đo trục lần 21 121 74 Hình 3.44: Kết đo trục lần 22 122 75 Hình 3.45: Kết đo trục lần 23 123 76 Hình 3.46: Kết đo trục lần 24 124 82 0.0228 0.0028 0.0216 0.0016 83 0.0240 0.0040 0.0208 0.0008 84 0.0228 0.0028 0.0204 0.0004 85 0.0224 0.0024 0.0204 0.0004 86 0.0224 0.0024 0.0212 0.0012 87 0.0240 0.0040 0.0216 0.0016 88 0.0236 0.0036 0.0204 0.0004 89 0.0256 0.0056 0.0204 0.0004 90 0.0224 0.0024 0.0204 0.0004 91 0.0232 0.0032 0.0208 0.0008 92 0.0232 0.0032 0.0204 0.0004 93 0.0236 0.0036 0.0204 0.0004 94 0.0228 0.0028 0.0212 0.0012 95 0.0228 0.0028 0.0204 0.0004 96 0.0228 0.0028 0.0204 0.0004 97 0.0232 0.0032 0.0212 0.0012 98 0.0220 0.0020 0.0208 0.0008 99 0.0220 0.0020 0.0224 0.0024 100 0.0224 0.0024 0.0204 0.0004 Bảng 3.3 Kết tính thành phần nằm ngang thành phần thẳng đứng từ trường Trái đất - Thành phần nằm ngang: 𝐵𝑥 = ��� 𝐵𝑥 ± ∆𝐵𝑥 - Thành phần thẳng đứng: ���𝑧 ± ∆𝐵𝑧 𝐵𝑧 = 𝐵 Lần đo ����𝒙 (𝝁𝑻) 𝑩 ∆𝑩𝒙 (𝝁𝑻) ����𝒛 (𝝁𝑻) 𝑩 ∆𝑩𝒛 (𝝁𝑻) 40.6 1.5 11.4 0.5 40.3 1.6 11.3 0.5 40.2 1.6 11.3 0.5 41.0 1.5 12.9 0.6 40.5 1.5 11.8 0.5 40.1 1.6 11.7 0.5 40.9 1.5 12.0 0.5 40.1 1.5 11.6 0.5 40.3 1.5 11.7 0.5 10 41.5 1.5 11.5 0.4 11 41.5 1.6 11.9 0.6 12 41.5 2.0 11.9 0.7 13 41.2 1.5 11.7 0.5 14 41.4 1.5 11.7 0.7 15 41.9 1.9 11.9 1.1 16 41.2 1.5 11.7 0.5 17 41.1 1.5 11.6 0.5 18 41.2 1.5 11.7 0.6 19 40.6 1.5 11.4 0.5 20 40.9 1.5 11.7 0.5 21 40.8 1.6 11.7 0.5 22 41.1 1.5 11.8 0.7 23 41.0 1.5 11.8 0.6 24 40.2 1.6 11.6 0.5 25 40.7 1.5 11.7 0.5 26 40.8 1.5 11.6 0.5 27 40.8 1.5 11.6 0.5 28 40.5 1.5 11.5 0.5 29 40.9 1.5 11.6 0.5 30 40.8 2.2 11.6 0.6 31 40.6 1.9 11.6 0.7 32 40.9 1.5 11.6 0.6 33 40.8 1.5 11.6 0.5 34 40.4 1.9 11.5 0.6 35 40.8 1.6 11.6 0.7 36 40.4 1.5 11.6 0.5 37 40.6 1.4 11.9 0.5 38 40.4 1.5 11.5 0.5 39 40.7 1.6 11.7 0.6 40 40.3 1.5 11.5 0.5 41 40.9 1.5 11.3 0.4 42 40.4 1.5 11.6 0.5 43 40.7 1.6 11.7 0.5 44 40.9 1.5 11.7 0.5 45 40.9 1.7 11.7 0.5 46 40.8 1.5 11.7 0.6 47 40.6 1.5 11.6 0.5 48 40.5 1.5 11.6 0.5 49 40.8 1.5 11.7 0.6 50 40.6 1.6 11.6 0.5 51 40.3 1.5 11.5 0.5 52 40.6 1.5 11.4 0.5 53 40.4 1.5 11.5 0.5 54 40.6 1.5 11.5 0.5 55 40.7 1.5 11.3 0.5 56 40.6 1.5 11.7 0.5 57 40.6 1.4 11.7 0.5 58 40.8 1.5 11.8 0.5 59 40.7 1.4 11.8 0.5 60 40.9 1.5 11.7 0.5 61 40.8 1.5 11.7 0.5 62 40.6 1.4 11.7 0.5 63 40.5 1.4 11.6 0.5 64 40.7 1.4 11.7 0.5 65 40.8 1.5 11.8 0.5 66 40.5 1.5 11.6 0.5 67 40.4 1.5 11.6 0.5 68 40.7 1.5 11.6 0.5 69 40.5 1.5 11.7 0.5 70 40.4 1.4 11.6 0.5 71 40.6 1.5 11.6 0.5 72 40.5 1.5 11.6 0.5 73 40.7 1.5 11.7 0.5 74 40.7 1.5 11.7 0.5 75 40.7 1.6 11.7 0.5 76 41.0 1.7 11.8 0.8 77 40.9 1.7 11.5 0.8 78 40.5 1.4 11.9 0.5 79 40.1 1.4 11.5 0.5 80 40.4 1.4 11.6 0.5 81 40.5 1.5 11.6 0.5 82 40.7 1.5 11.6 0.5 83 40.7 1.5 11.6 0.5 84 40.7 1.4 11.5 0.5 85 40.6 1.4 11.5 0.5 86 40.4 1.5 11.6 0.5 87 40.4 1.5 11.5 0.5 88 40.5 1.4 11.4 0.5 89 40.5 1.4 11.4 0.5 90 40.4 1.4 11.4 0.5 91 40.4 1.5 11.4 0.5 92 40.6 1.4 11.5 0.5 93 40.7 1.4 11.6 0.5 94 40.6 1.5 11.5 0.5 95 40.4 1.4 11.5 0.5 96 40.9 1.5 12.6 0.5 97 41.0 1.5 12.5 0.5 98 40.8 1.5 12.3 0.5 99 41.0 1.6 12.1 0.5 100 40.6 1.4 12.3 0.5 Bảng 3.4 Kết tính từ trường tổng hợp độ từ khuynh - - Từ trường tổng hợp: 𝐵 = 𝐵� ± ∆𝐵 Độ từ khuynh: 𝐼 = 𝐼 ̅ ± ∆𝐼 Lần đo � (𝝁𝑻) 𝑩 ∆𝑩 (𝝁𝑻) 𝑰� ∆𝑰 42.2 1.6 15o41’ o12’ 41.9 1.7 15 o40’ o15’ 41.8 1.7 15 o42’ o15’ 43.0 1.6 17 o28’ o22’ 42.2 1.6 16 o15’ o13’ 41.8 1.7 16 o16’ o16’ 42.6 1.6 16 o21’ o13’ 41.7 1.6 16 o08’ o14’ 42.0 1.6 16 o11’ o14’ 10 43.1 1.6 15 o29’ o03’ 11 43.2 1.7 16 o00’ o21’ 12 43.2 2.1 16 o00’ o37’ 13 42.8 1.6 15 o51’ o11’ 14 43.0 1.6 15 o47’ o26’ 15 43.6 2.1 15 o51’ o04’ 16 42.8 1.6 15 o51’ o11’ 17 42.7 1.6 15 o46’ o12’ 18 42.8 1.6 15 o51’ o19’ 19 42.2 1.6 15 o41’ o12’ 20 42.5 1.6 15 o58’ o12’ 21 42.4 1.7 16 o00’ o15’ 22 42.8 1.6 16 o01’ o27’ 23 42.7 1.6 16 o03’ o20’ 24 41.8 1.7 16 o06’ o16’ 25 42.3 1.6 16 o02’ o13’ 26 42.4 1.6 15 o52’ o12’ 27 42.4 1.6 15 o52’ o12’ 28 42.1 1.6 15 o51’ o13’ 29 42.5 1.6 15 o50’ o12’ 30 42.4 2.3 15 o52’ o36’ 31 42.2 2.0 15 o57’ o37’ 32 42.5 1.6 15 o50’ o20’ 33 42.4 1.6 15 o52’ o12’ 34 42.0 2.0 15 o53’ o30’ 35 42.4 1.7 15 o52’ o30’ 36 42.0 1.6 16 o01’ o13’ 37 42.3 1.5 16 o20’ o11’ 38 42.0 1.6 15 o53’ o13’ 39 42.3 1.7 16 o02’ o23’ 40 41.9 1.6 15 o56’ o13’ 41 42.4 1.6 15 o27’ o04’ 42 42.0 1.6 16 o01’ o13’ 43 42.3 1.7 16 o02’ o15’ 44 42.5 1.6 15 o58’ o12’ 45 42.5 1.8 15 o58’ o17’ 46 42.4 1.6 16 o00’ o20’ 47 42.2 1.6 15 o57’ o13’ 48 42.1 1.6 15 o59’ o13’ 49 42.4 1.6 16 o00’ o20’ 50 42.2 1.7 15 o57’ o15’ 51 41.9 1.6 15 o56’ o13’ 52 42.2 1.6 15 o41’ o12’ 53 42.0 1.6 15 o53’ o13’ 54 42.2 1.6 15 o49’ o12’ 55 42.2 1.6 15 o31’ o12’ 56 42.3 1.6 16 o05’ o13’ 57 42.3 1.5 16 o05’ o11’ 58 42.5 1.6 16 o08’ o13’ 59 42.4 1.5 16 o10’ o11’ 60 42.5 1.6 15 o58’ o12’ 61 42.4 1.6 16 o00’ o12’ 62 42.3 1.5 16 o05’ o11’ 63 42.1 1.5 15 o59’ o11’ 64 42.3 1.5 16 o02’ o10’ 65 42.5 1.6 16 o08’ o13’ 66 42.1 1.6 15 o59’ o13’ 67 42.0 1.6 16 o01’ o13’ 68 42.3 1.6 15 o54’ o13’ 69 42.2 1.6 16 o07’ o13’ 70 42.0 1.5 16 o01’ o11’ 71 42.2 1.6 15 o57’ o13’ 72 42.1 1.6 15 o59’ o13’ 73 42.3 1.6 16 o02’ o13’ 74 42.3 1.6 16 o02’ o13’ 75 42.3 1.7 16 o02’ o15’ 76 42.7 1.9 16 o03’ o40’ 77 42.5 1.9 15 o42’ o40’ 78 42.2 1.5 16 o22’ o11’ 79 41.7 1.5 16 o00’ o11’ 80 42.0 1.5 16 o01’ o11’ 81 42.1 1.6 15 o59’ o13’ 82 42.3 1.6 15 o54’ o12’ 83 42.3 1.6 15 o54’ o12’ 84 42.3 1.5 15 o47’ o10’ 85 42.2 1.5 15 o49’ o10’ 86 42.0 1.6 16 o01’ o13’ 87 42.0 1.6 15 o53’ o13’ 88 42.1 1.5 15 o43’ o10’ 89 42.1 1.5 15 o43’ o10’ 90 42.0 1.5 15 o45’ o11’ 91 42.0 1.6 15 o45’ o13’ 92 42.2 1.5 15 o49’ o10’ 93 42.3 1.5 15 o54’ o10’ 94 42.2 1.6 15 o49’ o12’ 95 42.0 1.5 15 o53’ o11’ 96 42.8 1.6 17 o07’ o14’ 97 42.9 1.6 16 o57’ o13’ 98 42.6 1.6 16 o47’ o14’ 99 42.7 1.7 16 o27’ o15’ 100 42.4 1.5 16 o51’ o12’  Theo kết đo đạc trên, ta có giá trị trung bình đại lượng sau: - Thành phần nằm ngang: 𝐵𝑥 = ��� 𝐵𝑥 ± ∆𝐵𝑥 = (40,7 ± 1,7) - Thành phần thẳng đứng: ���𝑧 ± ∆𝐵𝑧 = (11,7 ± 0,7) 𝐵𝑧 = 𝐵 - Từ trường tổng hợp: - Độ từ khuynh: 𝐵 = 𝐵� ± ∆𝐵 = (42,3 ± 1,8) ( 𝜇𝑇) ( 𝜇𝑇) ( 𝜇𝑇) 𝐼 = 𝐼 ̅ ± ∆𝐼 = 16𝑜 00′ ± 2𝑜 25′  Nhận xét: - Cách đo theo hai trục tránh kết âm tính độ từ khuynh - So với số liệu tham khảo từ Trung tâm số liệu địa vật lý quốc gia Hoa Kỳ: + Kết đo thành phần nằm ngang độ lớn từ trường tổng hợp từ trường Trái đất phù hợp với số liệu đo thành phố Hồ Chí Minh + Kết đo thành phần thẳng đứng từ trường Trái đất độ từ khuynh sai lệch so với thành phố Hồ Chí Minh lại gần với số liệu đo Băng Cốc (Thái Lan) Attapu (Lào)  Giải thích: - Chúng giả thiết rằng, kết sai lệch ảnh hưởng từ trường bên lên từ trường Trái đất Vì vậy, kết đo từ trường tổng hợp nơi làm thí nghiệm Từ trường bên nguyên nhân sau: 1) Lõi thép động số thiết bị thí nghiệm bị nhiễm từ 2) Chúng giả thiết khu vực thành phố Hồ Chí Minh có tạp chất sắt từ bị nhiễm từ lớp đất đá thành phố Hồ Chí Minh (giống Băng Cốc (Thái Lan) Attapu (Lào)) Tuy nhiên, theo đồ dị thường từ toàn cầu thu từ tài liệu đo đạc vệ tinh NASA, miền nam Việt Nam vùng có dị thường từ nghĩa khả đất đá nhiễm từ nhỏ - Như vậy, nguyên nhân gây sai lệch động thiết bị thí nghiệm bị nhiễm từ - Thành phần thẳng đứng từ trường Trái đất nhỏ so với thành phần nằm ngang từ trường tổng hợp từ trường Trái đất Từ trường nhiễu bên lõi thép bị nhiễm từ nhỏ nên ảnh hưởng tới thành phần thẳng đứng mà không ảnh hưởng đáng kể tới thành phần nằm ngang từ trường tổng hợp từ trường Trái đất Vì vậy, kết đo đạc cho thấy thành phần nằm ngang từ trường tổng hợp từ trường Trái đất phù hợp với kết đo đạc Hội địa từ Cao không quốc tế nghĩa kết chấp nhận KẾT LUẬN Những điều thực được: Bằng phương pháp thực nghiệm, luận văn đạt kết sau: - Đo thành phần nằm ngang từ trường tổng hợp từ trường Trái đất thành phố Hồ Chí Minh Kết phù hợp với số liệu Trung tâm số liệu địa vật lý quốc gia Hoa Kỳ - Sử dụng phầm mềm CASSY để ghi nhận xử lý số liệu Những hạn chế thí nghiệm: - Thành phần thẳng đứng từ trường Trái đất độ từ khuynh sai lệch nhiều so với số liệu Trung tâm số liệu địa vật lý quốc gia Hoa Kỳ Sai số chủ yếu xuất phát từ nhiễu loạn từ trường gây phận nhiễm từ gần vòng dây dẫn - Phần lớn nguồn gây nhiễu từ trường nam châm bên mô tơ Thiết bị để khử từ phòng thí nghiệm trường việc chế tạo thiết bị khử từ nam châm việc dễ dàng Khả ứng dụng vào thực tiễn thí nghiệm: - Thí nghiệm áp dụng làm thực hành cho sinh viên, dùng để đo thành phần nằm ngang cường độ toàn phần từ trường Trái đất - Ưu điểm thí nghiệm chỗ giúp cho việc đo đạc nhanh phụ thuộc vào giác quan người làm thí nghiệm so với thí nghiệm chương trình phổ thông Ngoài việc tìm hiểu phần mềm CASSY giúp sinh viên vận dụng vào nhiều thực hành khác có sử dụng phần mềm CASSY TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ giáo dục Đào tạo (2009), sách giáo khoa Vật lý 11 Nâng cao, NXB Giáo dục [2] David Halliday-Robert Resnick- Jearl Walker, (2008), Cơ sở Vật lý, NXB Giáo Dục [3] Leybold Didactic GmbH (2003), General Catalogue Physics [4] Nguyễn Thị Kim Thoa (2007), Trường địa từ kết khảo sát Việt Nam, NXB Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam [5] http://www.ngdc.noaa.gov/geomag [6] http://en.wikipedia.org/wiki/Earth's_magnetic_field [7] http://www.vast.ac.vn/index.php?option=com_content&view=article&id=374%3Av vldc&catid=42%3Acac-vin-nghien-cu&Itemid=103&lang=vi [...]... của Trái đất sẽ tương tự trường của một lưỡng cực từ Nếu một đường thẳng được vẽ đi qua lưỡng cực từ đặt tại tâm Trái đất thì hai vị trí mà nó cắt bề mặt Trái đất được gọi là cực Bắc địa từ và cực Nam địa từ Hai vị trí này thường được dùng để tính tọa độ địa từ Nếu từ trường Trái đất hoàn toàn lưỡng cực, các cực địa từ và cực từ sẽ trùng nhau và các la bàn sẽ chỉ về chúng Tuy nhiên, từ trường Trái đất. .. gian của trường địa từ 1.1.3 Nguồn gốc: Những khảo sát địa từ từ thế kỷ 16 đến nay cho thấy trường địa từ có hai nguồn gốc: nguồn gốc ở bên trong Trái đất và nguồn gốc ở bên ngoài Trái đất Vector trường địa từ đo được tại môt vị trí bất kỳ ở gần mặt đất được hình thành từ 3 nguồn: nguồn ở trong nhân Trái đất, nguồn nằm trong vỏ Trái đất và nguồn nằm trong tầng điện ly và trong từ quyển của Trái đất 1.1.3.1... thí nghiệm hiện đại đã được ứng dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm trên thế giới Và thí nghiệm đo từ trường Trái đất với phần mềm CASSY là một thử nghiệm phù hợp CHƯƠNG 1: TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT 1.1 Trường địa từ: 1.1.1 Sơ lược về lịch sử phát hiện: Trường địa từ hay từ trường Trái đất được biết đến từ rất sớm Hiện nay tại bảo tàng các sáng chế cổ của Học viện Smith về lịch sử khoa học tại London... Trường địa từ và nguồn gốc bên ngoài Trái đất: Trường địa từ là từ trường lưỡng cực nội tại của Trái đất bị thay đổi mạnh bởi gió Mặt trời Trong phần này chúng ta xét tới phần trường biến thiên có nguồn gốc bên ngoài Phần trường này chỉ chiếm khoảng < 10 % trường địa từ quan sát được trên mặt đất và được gây nên do những quá trình xảy ra trong tầng điện ly và từ quyển của Trái đất Trên mặt đất là tầng... của trường địa từ và nguồn gốc bên trong Trái đất: Sự đảo cực là sự thay đổi hướng momen từ của Trái đất theo hướng ngược lại, trong đó các cực từ của Trái đất đổi chỗ cho nhau Có thể nghiên cứu sự thay đổi từ trường Trái đất qua thời gian rất dài bằng cách đo từ tính vốn có và yếu của đáy đại dương ở bất kì phía nào của dãy núi Mid-Atlantic Đáy này được phủ bởi chất lắng đọng do mac-ma rỉ ra từ đỉnh... của Trái đất 1.1.3.2 Dị thường từ và nguồn gốc từ vỏ Trái đất: Dị thường từ là sự lệch đáng kể của giá trị của trường địa từ ở một vùng so với các giá trị của nó ở các vùng xung quanh Dị thường từ phản ánh sự thay đổi trong phân bố cũng như dạng của khoáng sắt từ trong vỏ Trái đất Một phần của trường này được tạo nên bởi độ từ hóa cảm ứng do đất đá có mang từ tính chịu tác động lâu dài của phần trường. .. cứu: Đối tượng nghiên cứu của đề tài là bộ thí nghiệm đo từ trường Trái đất, phương pháp đo và cách xử lý số liệu bằng phần mềm CASSY Lab 4 Nhiệm vụ nghiên cứu: - Tìm hiểu từ trường Trái đất về đặc điểm, nguồn gốc và vai trò của nó trong đời sống, kỹ thuật và trong các khoa học về Trái đất - Tìm hiểu những thành tựu trong đo đạc từ trường Trái đất trên thế giới và ở Việt Nam - Tìm hiểu các thiết bị... phát ra từ các vụ bùng nổ của sắc cầu Mặt trời với tốc độ hàng nghìn km/giây Các chùm này trên đường đi tới Trái đất sẽ bao trùm lên Trái đất, tác động lên từ quyển Trái đất, tạo ra hệ dòng điện tròn xung quanh Trái đất, gây ra bão từ 1.1.3.3.3 Bão từ nhỏ: Bão từ nhỏ là dạng bão từ ở vùng cực được gây nên bởi tác động của gió Mặt trời với cụm đường sức dày đặc của trường địa từ tại hai cực từ Khi xảy... tầng điện ly là từ quyển, nơi mà trường địa từ tác động như một tấm chắn bảo vệ Trái đất đối với sự tấn công của gió Mặt trời Các dòng điện trong tầng điện ly và từ quyển gây nên từ trường mà chúng ta quan sát được trên mặt đất đồng thời với từ trường của chính bản thân Trái đất tạo ra 1.1.3.3.1 Dòng điện xích đạo: Khi chiếu sáng và nung nóng phía ban ngày của Trái đất, bức xạ điện từ đồng thời cũng... vận tốc từ 300 đến 800 km/gy Gió Mặt trời bao quanh Trái đất, nén ép vào các đường sức của trường địa từ ở phần ban ngày và kéo dài các đường sức từ theo chiều gió Mặt trời thành “cái đuôi” về phía ban đêm Như vậy, gió Mặt trời là nguyên nhân gây ra hình dạng tổng thể của từ quyển Trái đất và gây ra một từ trường mạnh ảnh hưởng đến không gian xung quanh Trái đất Hình 1.14 Từ quyển của Trái đất 1.1.4 ... nghiệm đo từ trường Trái đất với phần mềm CASSY thử nghiệm phù hợp CHƯƠNG 1: TỪ TRƯỜNG TRÁI ĐẤT 1.1 Trường địa từ: 1.1.1 Sơ lược lịch sử phát hiện: Trường địa từ hay từ trường Trái đất biết đến từ. .. gần mặt đất hình thành từ nguồn: nguồn nhân Trái đất, nguồn nằm vỏ Trái đất nguồn nằm tầng điện ly từ Trái đất 1.1.3.1 Trường địa từ nguồn gốc bên Trái đất: 1.1.3.1.1 Máy phát điện địa từ: Người... đảo cực trường địa từ nguồn gốc bên Trái đất: Sự đảo cực thay đổi hướng momen từ Trái đất theo hướng ngược lại, cực từ Trái đất đổi chỗ cho Có thể nghiên cứu thay đổi từ trường Trái đất qua thời