光本身也是电磁波，电磁波的运动服从麦克斯韦方程组。麦氏方程为线性方程，服从叠加原理，故光与附加磁场的运动互不干扰。 补充： 真不知道你到底想问什么。我只能给你提供以下信息。 1.麦克斯韦电磁理论 麦克斯韦电磁理论是个经典的理论，不涉及光量子的概念，更不涉及光子的产生于湮灭等问题。要解决电磁场量子化的问题需用到量子电动力学或量子场论。从麦克斯韦方程组不难看出，变化的电场可以产生磁场，变化的磁场同样可以产生电场。 2.相对论 狭义相对论和广义相对论都只是经典（一般“经典”二字是相对于“量子”而言）的时空理论，自然不涉及对光子的讨论。广义相对论的基本思想是将引力解释成时空弯曲，即引力不是力，而只不过是时空弯曲这样一种几何效应而已。在弯曲时空中，自由粒子（当然也包括自由光子）沿测地线（或称短程线）运动。而狭义相对论可看成广义相对论在黎曼曲率等于零时的特例。有一点需注意，这里说的弯曲和我们直观的弯曲不是同一个概念，所谓时空弯曲，就是指时空的黎曼曲率张量不等于零，而黎曼曲率是一种内禀曲率。
- 提问者评价
什么理论阐述光的产生于湮灭？而你说光服从叠加原理，那磁场又满足叠加原理吗？
[DOC]第一章 - Quantum Physics and Quantum Information
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经过18年之久，de Broglie克服积习的约束，逆过来理解这组关系，将上面这组关系从针对的情况推广到的情况，提出原先是微粒的微观粒子也具有波动性[11]，.轉為繁體網頁
固体物理第五章晶体中的电子状态5.4-5.5-5.6-TD_百度文库
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2011年6月12日 - ... 理论，经过18年之久， 18年之久理论，经过18年之久，de Broglie克服积习的约束轉為繁體網頁
phymath999: white 德布罗意相位不变性电子的波长短，在这 ...
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2015年4月4日 - 经过18年之久，de Broglie克服积习的约束，逆过来理解这组关系，将上面这组关系从针对m=0的情况推广到m≠0的情况，提出原先是微粒的微观 ...轉為繁體網頁
量子力学讲义-张永德 - cooldocument.com
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经过18 年之久，de Broglie 克服积习的约束，反过来读这组关系，将上面这组关系从针对的情况推广到m= 0 m≠ 0 的情况，提出原先是微粒的微观粒子也具有波动性，轉為繁體網頁
张永德量子力学讲稿-全| yit zhang - Academia.edu
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经过18 年之久，de Broglie克服积习的约束，逆过来理解这组关系，将上面这组关系从针对m = 0 的情况推广到m ≠ 0 的情况，提出原先是微粒的微观粒子也具有波动轉為繁體網頁
在數學上的代表常態分佈的高斯曲線、建立複數平面而賦予複數幾何上的意義、對於曲面的研究為非歐幾里得幾何奠下了基礎（最後由他的學生黎曼完成）。
物理方面提出電磁學的高斯定理、與韋伯（Wilhelm Weber）共同發明第一台發報機並繪製第一張地球磁場圖，還發明廣泛應用於大地測量的鏡式六分儀。
高斯的研究範圍廣泛，其中許多成就光一項就足以讓他名留千古，不過高斯晚年最想要刻在墓碑上的還是將圓十七等份的正十七邊形
地球磁场起源
作者：王金甲 王鎭 刘春义等
历史上，第一个提出地磁场理论概念的是英国人吉尔伯特。他在1600年提出一种论点，认为地球自身就是一个巨大的磁体，它的两极和地理两极相重合。这一理论确立了地磁场与地球的关系，指出地磁场的起因不应该在地球之外，而应在地球内部。1893年，数学家高斯在他的著作《地磁力的绝对强度》中，从地磁成因于地球内部这一假设出发，创立了描绘地磁场的数学方法，从而使地磁场的测量和起源研究都可以用数学理论来表示。但这仅仅是一种形式上的理论，并没有从本质上阐明地磁场的起源。 现在科学家们已基本掌握了地磁场的分布与变化规律，但是，对于地磁场的起源问题，学术界却一直没有找到一个令人满意的答案。目前，关于地球磁场的起源，历史上曾有来自北极星的传说，但是到公元17世纪初就已经认识到地球本身就是一个巨大的磁体，不过当时仍不清楚地球磁场是怎样产生的。随着科学的发展，对于地球磁场观测和地球结构的研究不断增多和深入，对地球磁场的起源先后提出了10多种学说。这里按照历史的先后对一些各有一定根据或设想的地球磁场来源学说作简单介绍：
(1)永磁体学说，是最早提出的一种学说，认为地球内部存在巨大的永磁体，由这永磁体产生地球磁场，但后来认识到地球内部温度很高，不可能存在永磁体。
(2)内部电流学说，认为地球内部存在巨大的电流，形成巨大电磁体产生地球磁场，但是既未观测到这种巨大电流，而且巨大电流也会很快衰减，不会长期存在。
(3)电荷旋转学说(公元1900年)，认为地球表面和内部分别分布着符号相反、数量相等的电荷，由地球自转而形成闭合电流，由此电流产生磁场，但这学说缺乏理论和实验基础。
(4)压电效应学说(1929)，认为在地球内部物质在超高压力下使物质中的电荷分离，电子在这样的电场中运动而产生电流和磁场。但理论计算出这样的磁场仅有地磁场的约千分之一。
(5)旋磁效应学说(1933)，认为地球内的强磁物质旋转可以产生地球磁场，但这种旋磁效应产生的磁场只有地球磁场的大约千亿分之一。
(6)温差电效应学说(1939)，认为地球内部的放射性物质产生的热量，使熔融物质发生连续的不均匀对流，这样产生温差电动势和电流，由此电流产生地球磁场，但理论估计也同地球磁场不符合。
(7)发电机学说(1946－1947)，认为是地球内部的导电液体在流动时产生稳恒的电流，由这电流产生地球磁场。
(8)旋转体效应学说(1947)，是根据少数天体观测得到的经验规律，认为具有角动量的旋转物体都会产生磁矩，因而产生磁场。这一学说需要使用一无科学根据的常数，5年后又被提出这一学说的科学家根据精密的实验结果加以否定了。
(9)磁力线扭结学说(1950)，认为在地球磁场磁力线的张力特性和地核的较差自转，会使原始微弱的地球磁场放大，由此产生地球磁场。
(10)霍尔效应学说(1954)，认为在地球内部由于温度不均匀产生的温差电流和原始微弱磁场的同时使用下，会由霍尔效应产生霍尔电动势和霍尔电流，由此产生地球磁场。
(11)电磁感应学说(1956)，认为由太阳的强烈磁活动通过带电粒子的太阳风到达地球后，会通过地球内部的电磁感应和整流作用产生地球内部的电流，由此产生地球磁场。在这些学说中，只有发电机学说(又称磁流体发电机学说)在观 测、实验和理论研究上得到较多的证认，是目前研究和应用较多的地球磁场学说。
(12)自由电子旋转说（2006），是唯一由中国人王金甲先生，根据分子、原子学，结合地震波提供的地球深處高清圖像提出的崭新学说。
(2)内部电流学说，认为地球内部存在巨大的电流，形成巨大电磁体产生地球磁场，但是既未观测到这种巨大电流，而且巨大电流也会很快衰减，不会长期存在。
(3)电荷旋转学说(公元1900年)，认为地球表面和内部分别分布着符号相反、数量相等的电荷，由地球自转而形成闭合电流，由此电流产生磁场，但这学说缺乏理论和实验基础。
(4)压电效应学说(1929)，认为在地球内部物质在超高压力下使物质中的电荷分离，电子在这样的电场中运动而产生电流和磁场。但理论计算出这样的磁场仅有地磁场的约千分之一。
(5)旋磁效应学说(1933)，认为地球内的强磁物质旋转可以产生地球磁场，但这种旋磁效应产生的磁场只有地球磁场的大约千亿分之一。
(6)温差电效应学说(1939)，认为地球内部的放射性物质产生的热量，使熔融物质发生连续的不均匀对流，这样产生温差电动势和电流，由此电流产生地球磁场，但理论估计也同地球磁场不符合。
(7)发电机学说(1946－1947)，认为是地球内部的导电液体在流动时产生稳恒的电流，由这电流产生地球磁场。
(8)旋转体效应学说(1947)，是根据少数天体观测得到的经验规律，认为具有角动量的旋转物体都会产生磁矩，因而产生磁场。这一学说需要使用一无科学根据的常数，5年后又被提出这一学说的科学家根据精密的实验结果加以否定了。
(9)磁力线扭结学说(1950)，认为在地球磁场磁力线的张力特性和地核的较差自转，会使原始微弱的地球磁场放大，由此产生地球磁场。
(10)霍尔效应学说(1954)，认为在地球内部由于温度不均匀产生的温差电流和原始微弱磁场的同时使用下，会由霍尔效应产生霍尔电动势和霍尔电流，由此产生地球磁场。
(11)电磁感应学说(1956)，认为由太阳的强烈磁活动通过带电粒子的太阳风到达地球后，会通过地球内部的电磁感应和整流作用产生地球内部的电流，由此产生地球磁场。在这些学说中，只有发电机学说(又称磁流体发电机学说)在观 测、实验和理论研究上得到较多的证认，是目前研究和应用较多的地球磁场学说。
(12)自由电子旋转说（2006），是唯一由中国人王金甲先生，根据分子、原子学，结合地震波提供的地球深處高清圖像提出的崭新学说。
地震产生的內部深層波動往往會在地核和地幔的介面上產生反射，反射波在傳遞到地表的過程中，如果碰到地下構造，就會發出微弱的信號。通過上千次地震得到的信號記錄以及1000多次的地震觀測，這支由MIT地球、大氣與行星學系(EAPS)教授RobvanderHilst領導的地球學家和礦物學家組成的跨學科小組得到了中北美洲高清晰度深層地球結構圖，从結構圖看地球外核是液态。
我们知道物质是由分子原子组成的，原子由原子核和电子组成（见原子结构图）。
火山爆发使我们知道地球内部是一个高温世界。19世纪末，著名物理家居里在自己的实验室里发现磁石的一个物理特性，就是当磁石加热到一定温度时，原来的磁性就会消失。后来，人们把这个温度叫“居里点”。按照“居里点”的的结论地球内部不能有一个永磁体。
按照物理学研究的结果，高温、高压中的物质，其原子的核外电子会被加速而向外逃逸，所以地核在6000K的高温和360万个大气压的环境中会有大量的电子逃逸出来，在内核与地幔间会形成一个汽液态的充满自由电子的液体外核。
按照麦克斯韦的电磁理论，可以总结出这样一句话“电动生磁，磁动生电”。所以，要形成地球磁场必须有电子移动。我们知道，一个线圈通上直流电，那么线圈周围有一个直流电磁场（通上交流点，就是一个交流电磁场，变压器就是利用交变磁场来实现变压的。），这个磁场就是电子在线圈中移动的结果。
按照麦克斯韦的电磁理论，可以总结出这样一句话“电动生磁，磁动生电”。所以，要形成地球磁场必须有电子移动。我们知道，一个线圈通上直流电，那么线圈周围有一个直流电磁场（通上交流点，就是一个交流电磁场，变压器就是利用交变磁场来实现变压的。），这个磁场就是电子在线圈中移动的结果。
地球磁场，简言之是偶极型的，就象一个“螺线管”通直流电的直流电磁场。地球内部的高温、高压，使地球内核物质逸出电子而强金属化，不易流动，呈固体状态。地球内核逸出的大量电子集中在相对内核压力较小、温度较低的液体外核球层。外核球层由于得到大量自由电子而呈非金属状的汽液态。大量的自由电子随地球自转，象电子在“螺线管”运动相仿，所以是拥有大量自由电子的液体外核随地球的自转而在宇宙空间建立了一个强大的地球磁场。
地球自转，使液体外核呈现一个扁球体，地球倾斜自转也可以认为天体引力倾斜。倾斜的力使液体外核赤道面亦倾斜。液体外核的赤道面，既受惯性内核自转控制，又受天体倾斜引力拖拽，使其自转惯性改变方向，进而导致磁极既不与地球自转轴重合又不与黄道面垂直，处于两者兼顾状态，事实也正是如此。
“自由电子旋转”说的诞生，給“地球磁场逆转”带来极大冲击。首先我们了解所谓“地球磁场逆转”一说的起源。
关于地球磁场逆转，我们的前人既没有记载，也没有人经历。原来是法国地球物理学家布容（BernardBruhnes）于1909年开始研究法国中部玄武岩流的天然余磁，研究区位于罗亚尔（Loire）南部高原。大多数样品的磁性与预测结果相符，但有些样品的磁性却是反常的，因此布容吃了一惊。这些岩石里小磁铁的指北极不是指北，而是指南；向上翘而不是向下倾。也就是说，它的定向与现代磁场正好相反。
1928年。“松山基范”对日本200万年以来的火山岩进行了类似的测量，他发现了反向的天然余磁。异常磁性都出现在一组较老的玄武岩中，而较年轻样品的磁性方向却都与现代地磁场一致。他突发奇想，大胆提出地球的磁极曾经倒转过。没有多少科学家相信松山的解释，许靖华等大多数学者认为地磁极曾经发生倒转的想法太异想天开，连他的同胞上田也不例外。上田当时还是一个刚出校门的地球物理专家。他不但排斥松山的荒诞想法，还试图为磁性倒转这一毋庸争辩的事实找出一种较可信的解释。根据他的实验研究，上田提出了一种自倒转现象。到1958年，他已证明在某些特殊情况下，可以用人工使岩石获得反向磁性。上田的实验虽好，但没能解决自然界岩石反向磁性问题。布容和松山的样品火山岩磁性的确倒转过。于是松山结论地球的磁极在某些历史时期确曾发生过180度的大倒转。1953年朗康做了关于岩石磁性测年的报告，在朗康报告之后不到十年的时间里，多数地质学家因找不到另一种解释方法，他们的想法发生了180度的大转弯。于是松山“荒诞不经”的臆想竟然成了主流。
我们知道地球磁场起源于地球深处，布容和松山的样品来源于地壳表面。用地球表面的现象来解释地球深处的活动未免有些离奇。大陆漂移已成爲主流，其实大陆漂移只是一个表面现象，其本质在于地壳和地幔的整体运动。液体外核把地球分成能相对运动的两大部分。液体外核的潮汐，使漂浮其上的地壳和地幔向西滞后。导致春分点或冬至点的西移。古希腊天文学家喜帕恰斯在编制恒星的星表时发现恒星的黄经有较显著的改变，并推算出春分点每100年西移1°喜帕恰斯得出的是；每100年西移1°，而虞喜得出每50年西移1°。这是“地球差异旋转”的最早发现。但是当时不知道地球是层圈结构只好把“地球差异旋转”的现象解释爲“岁差”。 于是利用形状、重心、重力方向、刚体、非刚体等都不同性质的陀螺来完善其理论。以讹传讹流传至今。
因地球的倾斜旋转，造成地壳和地幔与内核差异旋转的螺旋角度。这样一来地壳和地幔在内核上南北半球换位【这种运动形式我们命名“壳、幔弦动”】。不同年代的火山岩、沉积岩的感应磁场也就随着来回反向。布容、松山基范样品的磁性反常由此而来。我们的结论是；“嵗差”和“地球磁场逆转”是地学史判断上的失误，影响了地球科学的进展。
自由电子旋转说是否正确还有待于深入研究。请读者多提宝贵意见!
作者：王金甲 王鎭 刘春义等
磁場- 維基百科，自由的百科全書 - Wikipedia
zh.wikipedia.org/zh-hk/磁場
磁鐵與磁鐵之間，通過各自產生的磁場，互相施加作用力和力矩於對方。運動中的電荷會產生磁場。磁性物質產生的磁場可以用電荷運動模型來解釋。 當施加外磁場於 ...光在磁场中的运动_好搜问答 - 奇虎
wenda.haosou.com/search?q=光在磁场中的运动
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的运动服从麦克斯韦方程组。麦氏方程为线性方程,服从叠加原理,故光与附加磁场的运... 在弯曲时空中,自由粒子(当然也包括自由光子)沿测地线(或称短程线)运动。轉為繁體網頁
带电粒子在磁场中的运动区及其模型实验
manu16.magtech.com.cn/geophy/CN/.../abstract5649.shtml - 轉為繁體網頁
摘要 本文讨论了带电粒子在电磁场中的运动区域.在计算过程中假定磁场是有势的,光在磁场中的运动_百度知道
zhidao.baidu.com › 教育/科学 › 理工学科 › 物理学 - 轉為繁體網頁
2011年1月12日 - 光本身也是电磁波，电磁波的运动服从麦克斯韦方程组。麦氏方程为线性方程，服从叠加原理，故光与附加磁场的运动互不干扰。 补充： 真不知道你到底想问 ...太空是真空的嗎？ 電漿運動激震波電離層 - 中央大學太空科學 ...
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第二十八章 磁 場. 28-1 物理學是什麼 28-2 磁場由何產生. 28-3 B的定義 28-4 互垂場：電子的發現. 28-5 互垂場：霍耳效應 28-6 圓周運動的帶電粒子. 28-7 迴旋加速器 ...[DOC]带电粒子在磁场中的运动与电磁波（光）的关系
prep.istic.ac.cn/inte.html?action=getFile&id...
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带电粒子在磁场中的运动与电磁波（光）的关系（第三次修改稿）. 董树功 董盛巍. 提要：. 在现有理论中，电磁波也被称为光，只是频率不同，其它一切全相同，而电磁波 ...轉為繁體網頁
固体中电子在电场和磁场中的运动--中国百科网
www.chinabaike.com/article/.../200805111452843.html
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固体中电子在均匀磁场中的运动当固体置于磁场B中时，电子受洛伦兹力，运动方程(轉為繁體網頁
你想知道沸腾现象的奥秘吗？
——单气泡池沸腾现象中的局部流动与传热数值模拟
张良
看到这篇文章的大标题，你可能会笑起来：沸腾不就是烧开水、煮稀饭、煲老汤时把水烧开吗？只要水里冒泡了，那就是沸腾，对吧？的确，“沸腾”是指液体内部涌现大量气泡，整个液体上下翻滚的剧烈汽化现象。但它的应用可不是简单地制作食物、饮料等，还在许多工程技术中广泛用来强化传热。这里，大家可能又会问一个问题：传热和强化传热是什么意思？不言而喻，“传热”就是将热量从一个地方传递到另一个地方。如果没有其它的机制（例如，在固体里的传热），热量总是从温度高的地方传向温度低的地方，它是靠物质分子的热运动来实现的。热量传递的速度快慢和温度差有关，也和材料的性质有关（例如，金属比木头传热的速度快得多）。科学家采用所谓的“热传导率”来表征物体传热快慢的特性。但是，对于流体（包括液体和气体），它们具有易流动性，因此除了可以像固体一样将热量从温度高处传递到温度低处以外，还可以有一种“对流传热”的方式，即温度高的流体微团通过运动到温度低的地方把热量传递走。这里，对流传热又分“自然对流”和“强迫对流”两种情况。后者是通过外力作用迫使流体运动起来；前者则是在没有外加作用力条件下，流体因为受热温度增高而密度减小导致了竖直向上的运动，周围未受热流体进而填补所形成的循环流动。房屋里冬天取暖、夏天制冷都是借助了自然对流的道理。那么，还有其它的传热方式吗？这里，我们就来谈谈沸腾，它可以大大增进热转递的效率，科学上就用“强化传热”这个术语来描述这件事。
相比于自然或强迫的对流传热方式，沸腾之所以能成为一种高效的热传递方式，是因为它在较小的温差条件下利用相变潜热传递更多的能量。如前所述，沸腾现象（参见图1）在日常生活与各种工程技术领域中都经常会遇到，例如各类工业蒸发器、火力发电厂、原子反应堆、高能密度电子设备、航天飞行器等等。在工程应用中，往往要求很高的传热效率，尤其是在诸如空间微重力等极端环境下，如何应用沸腾传热技术？因为地面上的实验数据不再可用，而在空间里大量经验数据的获得不再可行，这样就使得应用这个传统方法失去了依据，因而“沸腾强化传热”便成为一个热门的研究课题。研究沸腾传热过程的基本特征、机理与规律，准确预测沸腾传热特性及其变化，是保障相关设备和系统研制、性能检测与实际运控等得以顺利进行的前提。然而，由于沸腾是一种极其复杂的过程，涉及极为复杂的多尺度、多相等耦合作用，所以需要对沸腾现象的内在机理开展更为深入的研究。为什么是“多尺度”？因为沸腾过程涉及气泡核化、三相接触线强烈蒸发等过程，而这些过程相对于大体积液体存在较大的空间尺度差别（10-9~10-6米 ）。为什么是“多相”？在一般的对流传热问题中，只有一种流体（一般称之为“单相”），而在沸腾过程中一定涉及两种流体：气体和液体，有时还会涉及到固体（一般称之为“两相”、“三相”或“多相”）。因此，“沸腾强化传热”问题也对科学家提出了挑战。这篇短文将以微重力环境中的沸腾传热过程的研究作为例子来介绍科学家是如何工作的，也让大家知道沸腾现象涉及了哪些科学奥秘！
图1 沸腾现象应用
大家知道，地面上重力加速度g0为9.8米 /秒2，科学家称之为“常重力环境”，并定义此处的重力条件为1g 0。但是，到了宇宙空间，地球引力便会减小，相应的重力加速度g'远低于地面值g0（g'=10-5～10-4g0 ），人们称之为“微重力环境”。科学家所以要研究微重力环境中沸腾传热问题，当然首先是因为航天工程应用的需求，因为人造卫星、空间站都是处于某种微重力环境下。难道不能利用人们在地面实验中获得的结果用于天上吗？答案是“不行”，原因是在地面常重力环境中，气、液两相密度在远离临界状态时（即存在明显界面时）往往存在巨大差异，浮力效应极为突出，由此诱导的自然对流将掩盖气-液-固三相界面附近的细观流动与传热机制；而在微重力环境中，浮力作用被极大减弱，相间浮力分层和/或浮力对流现象消失，表面张力将对相关现象起主导作用。图2示出不同重力条件下（从1g 0到0.04g 0）沸腾过程的照片，大家可以看到其中的气泡形态差别有多大。所以，单纯依赖地面实验获得的经验或半经验模型来预测不同重力水平沸腾传热必然存在本质的缺陷。如前所说，航天事业的发展客观上需要微重力沸腾传热研究成果的支撑，尤其是先进的航天器在轨流体与热管理、能源动力、环境控制与生命保障等技术研发。因此，相关研究一直是世界各航天大国高度重视的课题，为满足其航天事业发展及能源利用需求纷纷投入了大量的资金和人力。我国航天事业的进一步发展，也迫切需要对微重力环境中的沸腾传热过程进行深入研究，深入理解微重力环境下相关流动与传热现象内在的特殊规律。
图2 不同重力条件下的沸腾过程
另一方面，微重力环境也为深入揭示相关流动与传热现象的内在控制机制提供了极大的便利条件，浮力效应的减弱甚至完全抑制，能简化流动结构，凸现界面热、质传递等基本过程特征，对揭示沸腾过程机理有重要意义。相关研究成果不仅对流体物理学科自身的发展有重要的学术意义，而且对地面相关技术改进等也有重要指导意义。
微重力沸腾传热研究作为微重力流体物理中的重要领域，是近年来发展迅速的一个交叉学科，涉及到流体力学、相变热力学、传热学、多相流热物理学、统计物理学、物理化学等学科。这里，我们将具体说明核态池沸腾现象研究是如何进行的以及从中我们得到了哪些知识。
“核态池沸腾”现象是由加热的固壁表面上大量周期性的气泡产生、生长、脱离和上升运动等组成的一种剧烈蒸发传热及气液两相流动过程，它具有较高的传热效率。为了简化问题的复杂性，重点关注于部分发展的核态沸腾现象中的孤立气泡运动与传热过程，如图3所示。其中，T∞、Tw 和Tsat分别是液体温度、壁面温度和饱和温度（即对应蒸汽压力下的饱和温度） ，而t 为时间。通过计算模拟给出加热固壁处单气泡生长过程的完整描述（随时间t的变化），揭示气泡周围的局部流动与传热特征，从而认识沸腾传热的机理。这里，利用“水平集方法”（Level Set Method）捕捉气（Gas）液（Liquid）固（Solid）三相界面（参见图4），有效实现拓扑结构变化，即界面变形，其中，Φ，Ψ为对应两个水平集函数，Φ＝Ψ＝0表示界面。
图3 部分发展的核态池沸腾现象中孤立气泡生长周期示意图
图4 水平集函数及接触角定义
在数值模拟中，将计算区域划分为“宏观区”(Macro Region) 和“微观区”(Micro Region)两部分（参见图5）。微观区（Microlayer）又称“微液区”或“微楔区”，即气泡底部三相线附近的液体区域，其厚度从不蒸发液膜区只有分子层量级（δ0）到宏观区边缘处的微米量级（h/2），三相接触线对应微观区气液界面与视图平面的交线。与气泡特征尺寸（如气泡从壁面处脱落时的尺寸）相比，该区域尺度极小，难以用常规的空间网格离散方法统一求解，因此需特别处理。宏观区则指微观区之外的部分，包括液体、气体和固体区域，它们分别相应于图5中标注为Liquid、Vapor和Wall的区域，可以用常规的空间离散网格进行离散和数值求解。
图5 计算区域示意图
图6为在单个典型周期中，气泡的拓扑结构（由细实线示出）、温度场（红色等温线表示）及流场（由带箭头的矢量表示速度）演变，从上至下、由左到右表示不同的时间顺序。其中，固壁材质为镍（Ni），其厚度为1mm ；壁面过热度为ΔT =T-Tsat= 6.17K，计算区域由无量纲长度来标度，特征长度为Laplace长度.gif)
,σ，ρ分别表示表面张力系数和密度，气相与液相用下标l，v表示。从图6中可以看出，在气泡初始生长阶段，由于加热壁面附近过热液层的存在，两相界面存在强烈的蒸发，气泡保持近似球缺形状并推动周围热流体迅速径向扩张。随着气泡的生长，因为蒸发吸热及流体热扩散作用使得气泡界面附近温度梯度下降，导致气泡的生长速度逐渐减慢。尤其是当气泡超出过热液层以后，蒸发所需的能量大部分来源于气泡底部，最终生长速度减慢。另一方面，由于受到浮力及表面张力的影响，气泡将作上升运动，并拉动三相线回缩。与此同时，在流体区域产生顺时针涡状流场，此涡旋加速冷热流体混合并随着气泡的上升而上升。
,σ，ρ分别表示表面张力系数和密度，气相与液相用下标l，v表示。从图6中可以看出，在气泡初始生长阶段，由于加热壁面附近过热液层的存在，两相界面存在强烈的蒸发，气泡保持近似球缺形状并推动周围热流体迅速径向扩张。随着气泡的生长，因为蒸发吸热及流体热扩散作用使得气泡界面附近温度梯度下降，导致气泡的生长速度逐渐减慢。尤其是当气泡超出过热液层以后，蒸发所需的能量大部分来源于气泡底部，最终生长速度减慢。另一方面，由于受到浮力及表面张力的影响，气泡将作上升运动，并拉动三相线回缩。与此同时，在流体区域产生顺时针涡状流场，此涡旋加速冷热流体混合并随着气泡的上升而上升。
图6 单个典型周期气泡拓扑结构、温度场及流场演变
图7为在单个典型周期中，加热固壁内不同位置处的温度T及对应热流密度q随时间的变化，其中（a）、（b）和（c）给出三个固壁内不同深度处的结果（
表示与加热固壁表面的距离）。从图7（a）中可以看出，在初期气泡生长过程中，由于三相线强烈的蒸发导致固壁表面及其内部存在明显的温降，随着气泡底部干斑区（即气固接触区）的覆盖温度逐渐回升，而到了后期气泡超出过热液层，生长速度减慢及宏观区冷流体的回补最终导致固壁表面上出现更高的温降。从图7（b）和7（c）比较可以看出，由于固壁瞬态热响应的影响，随着加热固壁厚度的加深，温降出现的时间在延长而且变化程度也在降低，同样，热流传输也存在明显滞后，尤其是图7（c）中的固壁内甚至只存在一次明显的温降及高热流传输。以上结果说明，单个气泡生长周期中沸腾传热将影响固壁温度场的分布，反过来，固壁导热进一步影响下一周期的气泡生长过程。
表示与加热固壁表面的距离）。从图7（a）中可以看出，在初期气泡生长过程中，由于三相线强烈的蒸发导致固壁表面及其内部存在明显的温降，随着气泡底部干斑区（即气固接触区）的覆盖温度逐渐回升，而到了后期气泡超出过热液层，生长速度减慢及宏观区冷流体的回补最终导致固壁表面上出现更高的温降。从图7（b）和7（c）比较可以看出，由于固壁瞬态热响应的影响，随着加热固壁厚度的加深，温降出现的时间在延长而且变化程度也在降低，同样，热流传输也存在明显滞后，尤其是图7（c）中的固壁内甚至只存在一次明显的温降及高热流传输。以上结果说明，单个气泡生长周期中沸腾传热将影响固壁温度场的分布，反过来，固壁导热进一步影响下一周期的气泡生长过程。
（a）
（b）
（c）
图7 单个典型周期加热固壁内不同位置温度及对应热流密度随时间变化
图8显示本文计算在较大空穴尺寸（较小核化过热度/较小等待时间）时气泡生长过程。图8（a）表示在固定核化过热度4.1 K（对应壁面空穴尺寸Dc=1x10-5 mm ）条件下多周期气泡拓扑、温度场及流场演变过程。图8（b）为附着在固壁上的气泡生长曲线。与图6 相比，较大的空穴尺寸对应相对较小的核化过热度ΔTn，使得固壁表面温度恢复满足核化温度所需要的时间缩短，气泡再次核化的频率加快，最终，再生气泡在过热液层中快速生长并与上升中的气泡合并成较大气泡，并更容易脱落。图8（b）中较窄生长曲线即表示附着在固壁上的原生小气泡初期快速生长、与上升气泡合并成大气泡及脱落的短期过程。此过程再现了加热固壁表面上存在合并的沸腾过程，充分表征了纵向气泡多次合并现象。
（a）气泡拓扑结构、温度场和流场随时间演变
（b）发生气泡合并时的典型生长曲线
图8 较大空穴尺寸（较小核化过热度/较小等待时间）时气泡生长过程
单气泡池沸腾过程作为核态池沸腾孤立气泡区局部流动与传热机理的一个基本模型体系，近年来得到了众多研究人员的重视，各类实验研究和数值模拟纷纷展开。而以上研究揭示了沸腾过程中液气相变、局部流动和固壁热容影响下的沸腾传热机制，为相应实验提供支撑与数据对比，例如提前预测沸腾实验的时空尺度等等。
这篇短文告诉我们，看似简单的日常生活现象，里面却蕴含着十分复杂的科学道理。让我们永远保持好奇的志趣，不断地探索各种现象的奥秘吧！
（本文作者为中国科学院微重力重点实验室博士生
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