指南魚是用一塊薄薄的鋼片做成的,形狀很像一條魚。它有兩寸長,5寸寬,魚的肚皮部分凹下去一些,可以像小船一樣浮在水面上。
鋼片做成的魚沒有磁性,所以沒有指南的作用。如果要它指南,還必須再用人工傳磁的辦法,使它變成磁鐵具有磁性。
關於怎樣進行人工傳磁,《武經總要》記載:把燒紅的鐵片放置在子午線的方向上。鐵片燒紅後,溫度高於磁性轉變點時的溫度,鐵片中的無序狀態的磁疇便瓦解而成為順磁體,蘸水淬火後,磁疇又形成,但在地磁場作用下磁疇排列有方向性,故能指南北。
中國古人發明用人造磁鐵做指南魚,這是一個很大的進步。這說明中國古人很早就已具有相當豐富的磁鐵知識了。
就在鋼片指南魚發明後不久,又有人發明了用鋼針來指南。這種人工磁化的小鋼針,可算是世界上最早製成的真正的指南針了。
北宋時期科學家沈括在《夢溪筆談》中提到一種人工磁化的方法:技術人員用磁石摩擦縫衣針,就能使針帶上磁性。
從現在觀點來看,這是一種利用天然磁石的磁場作用,使鋼針內部磁疇的排列趨於某一方向,從而使鋼針顯示出磁性。
這種方法比地磁法簡單,而且磁化效果比地磁法好,摩擦法的發明不但世界最早,而且為有實用價值的磁指向器的出現,創造了條件。關於磁針的裝置方法,沈括主要介紹了4種方法:一是水浮法,就是將磁針上穿幾根燈芯草浮在水面,就可以指示
方向。二是碗唇旋定法,就是將磁針擱在碗口邊緣,磁針可以旋轉指示方向。三是指甲旋定法,就把磁針擱在手指甲上面由於指甲面光滑,磁針可以旋轉自如指示方向。四是縷懸法,就是磁針中部塗一些蠟,粘一根蠶絲,掛在沒有風的地方,就可以指示方向了。
沈括還對4種方法進行比較,他指出,水浮法的最大缺點,水面容易晃動影響測量結果。碗唇旋定法和指甲旋定法,由於摩擦力小,轉動很靈活,但容易掉落。
沈括比較推崇的是縷懸法,他認為這是比較理想而又切實可行的方法。沈括指出的4種方法,已經歸納了迄今為止指南針裝置的兩大體系,即水針和旱針。
另外,由於長江黃河流域一帶地磁有大約50度左右的傾角,如水平放置指南魚,則只有水平方向分量起作用,而以一定角度放入水中,則使魚磁化的有效磁場強度增大,磁化效果更好。
指南魚是用一塊薄薄的鋼片做成的,形狀很像一條魚。它有兩寸長,5寸寬,魚的肚皮部分凹下去一些,可以像小船一樣浮在水面上。
鋼片做成的魚沒有磁性,所以沒有指南的作用。如果要它指南,還必須再用人工傳磁的辦法,使它變成磁鐵具有磁性。
關於怎樣進行人工傳磁,《武經總要》記載:把燒紅的鐵片放置在子午線的方向上。鐵片燒紅後,溫度高於磁性轉變點時的溫度,鐵片中的無序狀態的磁疇便瓦解而成為順磁體,蘸水淬火後,磁疇又形成,但在地磁場作用下磁疇排列有方向性,故能指南北。
中國古人發明用人造磁鐵做指南魚,這是一個很大的進步。這說明中國古人很早就已具有相當豐富的磁鐵知識了。
就在鋼片指南魚發明後不久,又有人發明了用鋼針來指南。這種人工磁化的小鋼針,可算是世界上最早製成的真正的指南針了。
北宋時期科學家沈括在《夢溪筆談》中提到一種人工磁化的方法:技術人員用磁石摩擦縫衣針,就能使針帶上磁性。
從現在觀點來看,這是一種利用天然磁石的磁場作用,使鋼針內部磁疇的排列趨於某一方向,從而使鋼針顯示出磁性。
這種方法比地磁法簡單,而且磁化效果比地磁法好,摩擦法的發明不但世界最早,而且為有實用價值的磁指向器的出現,創造了條件。關於磁針的裝置方法,沈括主要介紹了4種方法:一是水浮法,就是將磁針上穿幾根燈芯草浮在水面,就可以指示
方向。二是碗唇旋定法,就是將磁針擱在碗口邊緣,磁針可以旋轉指示方向。三是指甲旋定法,就把磁針擱在手指甲上面由於指甲面光滑,磁針可以旋轉自如指示方向。四是縷懸法,就是磁針中部塗一些蠟,粘一根蠶絲,掛在沒有風的地方,就可以指示方向了。
沈括還對4種方法進行比較,他指出,水浮法的最大缺點,水面容易晃動影響測量結果。碗唇旋定法和指甲旋定法,由於摩擦力小,轉動很靈活,但容易掉落。
沈括比較推崇的是縷懸法,他認為這是比較理想而又切實可行的方法。沈括指出的4種方法,已經歸納了迄今為止指南針裝置的兩大體系,即水針和旱針。
另外,由於長江黃河流域一帶地磁有大約50度左右的傾角,如水平放置指南魚,則只有水平方向分量起作用,而以一定角度放入水中,則使魚磁化的有效磁場強度增大,磁化效果更好。