电磁场与电磁波发展史教学总结
电磁场与电磁波历史发展应用的研究性学习报告自我评价

电磁场与电磁波历史发展应用的研究性学习报告自我评价这次的课程小论文研究的而是天线问题,但是通过我们这学期《电磁场与电磁波》一课的学习我们知道实质上是研究天线是研究空间电磁场分布,以及由空间电磁场分布所决定的天线特性。
空间任一点的电磁场都应满足电磁场方程(麦克斯韦方程)和边界条件。
因此,天线问题实质上是电磁方程和满足边界条件的问题。
在学习了《电磁场与电磁波》之后让我们可以很深刻的感受到一些道理:比如麦克斯韦所研究的物理实验,我们可以发现他善于运用数学工具分析物理问题,善于精确表述科学思想,善于从实验出发,经过敏锐的观察和思考,应用熟练的数学技巧,经过慎密的分析和推理,大胆提出假设,建立新理论,并使其理论接受实验的检验从而形成系统、完整的理论。
可见,寻找正确的适用于自己的方法,保持谦逊细心的态度,并且能在平时的学习中遇到问题能够做到积极主动的去向别人请教或者自己独立查阅资料解决,有了这种态度不论以后从事什么工作都会感觉到得心应手的。
电磁场与电磁波学科发展历程

电磁场与电磁波学科发展历程一.早期的电磁学研究早期的电磁学研究比较零散,下面按照时间顺序将主要事件列出如下: 1650年,德国物理学家格里凯在对静电研究的基础上,制造了第一台摩擦起电机。
1720年,格雷研究了电的传导现象,发现了导体与绝缘体的区别,同时也发现了静电感应现象。
1733年,杜菲经过实验区分出两种电荷,称为松脂电和玻璃电,即现在的负电和正电。
他还总结出静电相互作用的基本特征,同性排斥,异性相吸。
1745年,荷兰莱顿大学的穆欣布罗克和德国的克莱斯特发明了一种能存储电荷的装置-莱顿瓶,它和起电机一样,意义重大,为电的实验研究提供了基本的实验工具。
1752年,美国科学家富兰克林对放电现象进行了研究,他冒着生命危险进行了著名的风筝实验,发明了避雷针。
1777年,法国物理学家库仑通过研究毛发和金属丝的扭转弹性而发明了扭秤。
1785-1786年,他用这种扭秤测量了电荷之间的作用力,并且从牛顿的万有引力规律得到启发,用类比的方法得到了电荷相互作用力与距离的平反成反比的规律,后来被称为库仑定律在早期的电磁学研究中,还值得提到的一个科学家是大家都已经在中学物理课本中学过的欧姆定律的创立者-欧姆。
欧姆,1787年3月16日生于德国埃尔兰根城,父亲是锁匠。
父亲自学了数学和物理方面的知识,并教给少年时期的欧姆,唤起了欧姆对科学的兴趣。
16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学,由于经济困难,中途缀学,到1813年才完成博士学业。
欧姆是一个很有天才和科学抱负的人,他长期担任中学教师,由于缺少资料和仪器,给他的研究工作带来不少困难,但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器。
欧姆对导线中的电流进行了研究。
他从傅立叶发现的热传导规律受到启发,导热杆中两点间的热流正比于这两点间的温度差。
因而欧姆认为,电流现象与此相似,猜想导线中两点之间的电流也许正比于它们之间的某种驱动力,即现在所称的电动势,并且花了很大的精力在这方面进行研究。
《电磁场与电磁波》课程教学体会

《电磁场与电磁波》课程教学体会《“电磁场与电磁波”》是大学物理中的一门专业基础课。
本门课程以麦克斯韦电磁场理论为基础,主要介绍电磁现象和电磁波的产生、传播及其应用等知识,体现了电磁场与电磁波的应用背景,与光、机、材等学科密切相关。
因此,《电磁场与电磁波》在教学过程中要紧紧围绕该课程的教学目标,并结合学生的实际情况,通过系统地讲解有关知识,培养学生分析问题和解决问题的能力,同时使学生受到科学态度和科学精神的熏陶,逐步树立创新意识,增强学好本门课程的自觉性和积极性。
《电磁场与电磁波》是电子信息类专业的重要基础课程之一。
本门课程主要研究了电磁场及其特性、电磁波及其传播规律。
电磁场是由电荷与电场构成的一个三维空间,电磁波则是空间中的电磁场在某些媒质中传播形成的波动传播。
由于它们之间存在着十分密切的联系,所以我们不仅可以从电磁场的变化预测电磁波的传播,而且可以利用电磁波来探索电磁场。
《电磁场与电磁波》这门课程主要研究了电磁场及其特性、电磁波及其传播规律。
其主要内容包括:电磁场理论,静态场分析,静态场中的电磁波,动态场分析,动态场中的电磁波,电磁场的复合场,静电场中的导体,静电场中的磁介质,电磁感应,电磁波的辐射和接收。
本课程涵盖了电磁场与电磁波的基本概念,以及电磁场与电磁波的基本理论和分析方法。
通过本课程的学习,可以让学生掌握电磁场与电磁波的基本概念、基本理论、基本方法和分析技巧。
具备进行电磁场与电磁波计算和设计的基本能力。
电磁场与电磁波是一门综合性很强的课程,其课程内容繁多,涉及知识面广,这对学生的认知能力是一个挑战。
《电磁场与电磁波》是一门实践性较强的专业基础课程,各章节内容都与电子信息领域的实际技术有密切联系。
教学中应注重知识的实用性,适当减少纯理论分析的篇幅。
理论教学与实验教学相互结合,使学生不仅获得电磁场与电磁波的基本理论,而且获得电磁场与电磁波计算的基本技能。
要求学生既掌握知识又发展智能。
针对后续专业课程设置,提高应用水平;扩充练习手段加强拓宽训练活动,提高学生运用理论知识分析解决实际问题的能力。
电磁场与电磁波的历史发展与典型应用论文

电磁场与电磁波理论的发展与应用论文电磁理论如今已经拥有十分完备的体系,并且广泛应用于我们的生活中,大大提高了我们的生活质量。
这并不是某一位科学家的功劳,而是靠着一代代科学家前赴后继,后人站在前人的肩膀上不断探索发现,不断发展的结果。
公元前6,7世纪,人们发现了磁石吸铁,磁石指南以及摩擦生电现象,从此人们对“磁"有了概念,但是也仅仅停留于经验阶段,并没有理论研究。
并且,19世纪以前,人们还是认为,“电"与“磁"是两个不相关的概念。
18实际末期,德国科学家谢林认为,宇宙是由活力的,而不是僵死的。
他认为电就是宇宙的活力,是宇宙的灵魂,磁、光、热是相互联系的。
1777年,法国物理学家库仑发明了能够以非常高的精度测出非常小的力的扭秤,利用扭秤可以算出磁力或者静电力的大小。
1785年,库仑利用自己的扭秤建立了库仑定理,即两个电荷之间的力与两电荷的乘积成正比,与他们之间的距离平方成反比。
库伦定理是电学史上第一个定量规律,他使电学研究从定性阶段进入到了定量阶段,在电学史上是一块重要的里程碑。
1789年,生物学家迦伐尼发现了动物电。
1800年,迦伐尼的好朋友伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流,这个装置后来称为伏打电堆,他还把锌片和铜片放在盛有盐水或稀酸的杯中,放多这样的小杯子中联起来,组成电池。
他指出这种电池"具有取之不尽,用之不完的电”,“不预先充电也能给出电击"。
伏打电堆(电池)的发明,提供了产生恒定电流的电源――化学电源,使人们有可能从各个方面研究电流的各种效应。
从此,电学进入了一个飞速发展的时期――电流和电磁效应的新时期。
直到现在,我们用的干电池就是经过改时后的伏打电池。
干电池中用氯化铵的糊状物代替了盐水,用石墨棒代替了铜板作为电池的正极,而外壳仍然用锌皮作为电池的负极。
人们为了纪念他们的功绩,就把这种电池称为伽伐尼电池或伏打电池,并把电压的单位用"伏特"来命名。
电磁场与电磁波学习心得

电磁场与电磁波学习心得电磁场与电磁波是物理学中非常重要的概念,涉及到电磁学的基本原理和应用。
在学习这一部分知识的过程中,我逐渐认识到电磁场与电磁波在日常生活和科学研究中的广泛应用,并且深刻理解了电磁场和电磁波的本质以及它们之间的关系。
首先,对于电磁场的理解,我认为它是由带电粒子所产生的一种力场。
在空间中,带电粒子会产生电场,而电场又会对其他带电粒子施加力。
电磁场的作用距离是无穷远的,这一点与重力场相似,但是力的大小和方向与带电粒子的电荷量和运动状态有关。
通过学习库仑定律,我了解到电荷之间的相互作用力与它们之间的距离的平方成反比,与它们的电荷量之积成正比。
在学习电磁场的基础上,我进一步了解了电磁波的概念和特性。
电磁波是由变化的电场和磁场相互作用而产生的波动现象。
通过法拉第电磁感应定律和安培环路定理的学习,我逐渐认识到电场和磁场是相互关联的,它们相互引发对方变化,从而形成电磁波的传播。
电磁波具有脉动性和传播性,即电场和磁场的振动以一定的频率在空间中传播。
电磁场与电磁波的学习给我带来了许多启发和思考。
首先,我认识到电磁场和电磁波的存在和作用是实现电磁相互作用的基础。
这种相互作用在自然界中无处不在,如电子在原子中围绕原子核的运动、植物通过光合作用获取能量以及无线电、电视和手机的通信等。
电磁场和电磁波的研究为我们解释这些现象提供了理论基础。
其次,电磁波的特性对科学研究和技术应用具有重要意义。
电磁波具有不同的频率和波长,包括可见光、无线电波、微波、X 射线和γ射线等。
通过学习光的电磁波性质,我了解到不同波长的光有着不同的特点和应用。
例如,紫外线和X射线具有较短的波长,能够穿透物体并产生光电效应和透视效应,因此在医学、安全检查和科学研究中广泛应用。
而可见光则是人类视觉的基础,广泛应用于照明、通信和显示技术等领域。
此外,电磁波的传播速度是一个重要的物理常数,即光速。
学习电磁波的传播速度与介质的折射率和折射定律的关系,我了解到电磁波在真空中的传播速度为光速,且在不同介质中传播速度会改变。
电磁场与电磁波的历史与发展

电磁场与电磁波的历史与发展一、历史的前奏静磁现象和静电现象:公元前6、7世纪发现了磁石吸铁、磁石指南以及摩擦生电等现象。
1600年英国医生吉尔伯特发表了《论磁、磁体和地球作为一个巨大的磁体》的论文。
使磁学从经验转变为科学。
书中他也记载了电学方面的研究。
静电现象的研究要困难得多,因为一直没有找到恰当的方式来产生稳定的静电和对静电进行测量。
只有等到发明了摩擦起电机,才有可能对电现象进行系统的研究,这时人类才开始对电有初步认识。
1785年库仑公布了用扭秤实验得到电力的平方反比定律,使电学和磁学进入了定量研究的阶段。
1780年,伽伐尼发现动物电,1800年伏打发明电堆,使稳恒电流的产生有了可能,电学由静电走向动电,导致1820年奥斯特发现电流的磁效应。
于是,电学与磁学彼此隔绝的情况有了突破,开始了电磁学的新阶段。
19世纪二、三十年代成了电磁学大发展的时期。
首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培,他在得知奥斯特发现之后,重复了奥斯特的实验,提出了右手定则,并用电流绕地球内部流动解释地磁的起因。
接着他研究了载流导线之间的相互作用,建立了电流元之间的相互作用规律——安培定律。
与此同时,比奥 沙伐定律也得到发现。
英国物理学家法拉第对电磁学的贡献尤为突出。
1831年发现电磁感应现象,进一步证实了电现象与磁现象的统一性。
法拉第坚信电磁的近距作用,认为物质之间的电力和磁力都需要由媒介传递,媒介就是电场和磁场。
电流磁效应的发现,使电流的测量成为可能。
1826年欧姆(Georg Simon Ohm,1784—1854)因而确定了电路的基本规律——欧姆定律。
及至1865年,麦克斯韦把法拉第的电磁近距作用思想和安培开创的电动力学规律结合在一起,用一套方程组概括电磁规律,建立了电磁场理论,预测了光的电磁性质,终于实现了物理学史上第二次理论大综合。
爱因斯坦在纪念麦克斯韦100周年的文集中写道:“自从牛顿奠定理论物理学的基础以来,物理学的公理基础的最伟大的变革,是由法拉第和麦克斯韦在电磁现象方面的工作所引起的”。
电磁场与电磁波学习心得

电磁场与电磁波学习心得电磁场与电磁波的课程已经上了将近一学期。
现在整体总结一下我在课堂上学的知识,以及谈谈我对电磁场的认识。
提到电磁场,麦克斯韦方程组首先涌入我的脑筋。
麦克斯韦方程组可以说是电磁场理论的基础。
本书结构从简到易,首先讲解了一些电磁场的基本规律。
真空中电荷周围电场的规律,以及电流周围磁场的基本规律。
接着是静态电场的边界条件,即在两种介质的分界面上,电场强度的切向分量是连续的;当两种媒质的分界面上存在自由面电荷,电位移矢量的法向分量是不连续的。
在不同磁介质的分界面上一般都存在磁化面电流,在分界面磁感应强度的法向分量是连续的,当分界面上不存在自由面电流时,磁场期间昂度的切向分量是连续的。
之后教材带我们正式带进电磁场的世界,为我们讲述了电磁波在无界空间中的传播,以及均匀平面波的反射与投射等相关问题。
以下谈谈我对电磁场、电磁波的认识:电磁场由相互依存的电磁和磁场的总和构成的一种物理场。
电场随时间变化时产生磁场,磁场随时间变化时又产生电场,两者互为因果。
在电磁现象的某些量子特征可以被忽略的范围内,由电场强度E、电通密度D、磁场强度H和磁感应强度B四个相互有关的矢量确定的,与电流密度和体电荷密度一起表征介质或真空中的电和磁状态的场。
在电磁学里,电磁场是一种由带电物体产生的一种物理场。
处于电磁场的带电物体会感受到电磁场的作用力。
电磁场与带电物体(电荷或电流)之间的相互作用可以用麦克斯韦方程和洛伦兹力定律来描述电磁场是有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体和总称随时间变化的电场产生磁场,随时间变化的磁场产生电场,两者互为因果,形成电磁场。
电磁场可由变速运动的带电粒子引起。
也可由强弱变化的电流引起,不论原因如何,电磁场总是以光速向四周传播,形成电磁波。
电磁场是电磁作用的媒递物,具有能量和动量,是物质存在的一种形式。
电磁场的性质、特征及其运动变化规律由麦克斯韦方程组确定。
时变电磁场与静态的电场和磁场有显著的差别,出现一些由于时变而产生的效应。
电磁场理论(电磁场与电磁波)总结

电磁场理论总结这学期的电磁场理论课程虽然就要结束了,但以后的学习的路还很长。
记得老师给我们上第一节课说“电磁场理论是现代通信技术的基础”,这句话一直激励着我学电磁场,因为我对通信方面也有兴趣!学习电磁场理论不仅是知识的学习,更是一种思维方式的培养。
谈到电磁场理论,首先想到就是麦克斯韦方程因为它是是电磁场理论的基础。
麦克斯韦提出的涡旋电场和位移电流假说,变化的磁场可以激发涡旋电场,变化的电场可以激发涡旋磁场;电场和磁场不是彼此孤立的,它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场。
他进一步将电场和磁场的所有规律综合起来,建立了完整的电磁场理论体系,并预言了电磁波的存在,这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组。
微分形式:t E u J u B B t B E E ∂∂+=⨯∇=∙∇∂∂-=⨯∇=∙∇ 00000εερ麦克斯韦方程组揭示了电场与磁场相互转化中产生的对称性优美,这种优美以现代数学形式得到充分的表达。
电场强度的散度和旋度引起磁场的变化,同理磁感应强度的散度和旋度引起电场的变化;麦克斯韦方程表明,不仅磁场的变化要产生电场,而且电场的变化也要产生磁场。
电与磁可说是一体两面,变动的电会产生磁,变动的磁则会产生电。
先是学了电磁场理论的基本参量,进而建立麦克斯韦方程组,解决相关问题的基本方法之一是分离变量法,而实际的问题中都有边界条件限制。
而这时,李老师的话会在耳边想起“若全部边界条件已给定,问题肯定能解出来;若解不来,就是方法不对了”。
这给我们在解决问题时指明了方向,增强了信心。
其实这和我们在做理工科中的试题解题思想一致,题目中的每个条件都用处,全部用上一定能解出答案。
这个里面包含着“因果关系”因为边界条件因未变,果就不变,就一定能解出。
麦克斯韦方程组具有对称性,反之呢?若因变,果也会变。
例如,你今天计划晚上写计算器模块程序,来到实验室打开电脑正要写,突然接到通知晚上要上课,那你必须去上课了,因为因变,所以计划要变。
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电磁场与电磁波发展
史
电磁场与电磁波发展史
这学期,我们学习了《电磁场与电磁波》这门课程,课程虽已结束,但在学习过程中获得的知识却会让我们每个人受益终身。
每一门学科都有一个发展完善的过程,我将用自己查阅到的资料与自己的理解简单介绍一下电磁场与电磁波的发展史。
电磁学是研究电磁现象的规律的学科,其中,在电磁学里,电磁场(elect- -romagnetic field)是一种由带电物体产生的一种物理场;电磁波(electromagnetic wave)(又称电磁辐射)是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动,其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面,有效的传递能量和动量。
关于电磁现象的观察记录,可以追溯到公元前6世纪希腊学者泰勒斯(Thales),他观察到用布摩擦过的琥珀能吸引轻微物体,英文中“电”的语源就来自希腊文“琥珀”一词。
在我国,最早是在公元前4到3世纪战国时期《韩非子》中关于司南(一种用天然磁石做成的指向工具)和《吕氏春秋》中有关“慈石召铁”的记载。
由此可见,电磁现象很早就已经被发现。
然而真正对电磁现象的系统研究则要等到十六世纪以后,并且静电学的研究要晚于静磁学,这是由于难以找到一个能产生稳定静电场的方法,这种情况一直持续到1660年摩擦起电机被发明出来。
十八世纪以前,人们一直采用这类摩擦起电机来产生研究静电场,代表人物如本杰明·富兰克林。
人们在这一时期主要了解到了静电力的同性相斥、异性相吸的特性、静电感应现象以及电荷守恒原理。
后来,人们曾将静电力与在当时已享有盛誉的万有引力定律做类比,发现彼此在理论和实验上都有很多相似之处,包括实验观测到带电球壳内部的球体
不会带电,这和有质量的球壳内部物体不会受到引力作用(由牛顿在理论上证明,是平方反比力的一个特征)的情形类似。
其间苏格兰物理学家约翰·罗比逊(1759年)和英国物理学家亨利·卡文迪什(1773年)等人都进行过实验验证
主要目的就是为了证实静电力的平方反比律,因为他认为“假说的前一部分无需证明”,也就是说他已经先验性地认为静电力必然和万有引力类似,和电荷电量成正比。
扭秤的基本构造为:一根水平悬于细金属丝的轻导线两端分别置有一个带电小球A和一个与之平衡的物体P,而在实验中在小球A的附近放置同样大小的带电小球B,两者的静电力会在轻导线上产生扭矩,从而使轻杆转动。
通过校正悬丝上的旋钮可以将小球调回原先位置,则此时悬丝上的扭矩等于静电力产生的力矩。
如此,两者之间的静电力可以通过测量这个扭矩、偏转角度和导线长度来求得。
库仑的结论为:
……对同样材料的金属导线而言,扭矩的大小正比于偏转角度,导线横截面直径的四次方,且反比于导线的长度……
—夏尔·奥古斯丁·库仑, 《金属导线扭矩和弹性的理论和实验研究》库仑在其后的几年间也研究了磁偶极子之间的作用力,他也得出了磁力也具有平方反比律的结论。
不过,他并未认识到静电力和静磁力之间有何内在联系,而且他一直将电力和磁力吸引和排斥的原因归结于假想的电流体和磁流体——具有正和负区别的,类似于“热质”一般的无质量物质。
静电力的平方反比律确定后,很多后续工作都是同万有引力做类比从而顺
意大利物理学家亚历山德罗·伏打1800年发明了伏打电堆、伏打电池,伏打电堆和电池的发明为研究稳恒电流创造了条件。
库仑发现了磁力和电力一样遵守平方反比律,但他没有进一步推测两者的内在联系,然而人们在自然界中观察到的电流的磁现象(如富兰克林在1751年发现放电能将钢针磁化)促使着人们不断地探索这种联系。
首先发现这种联系的人是丹麦物理学家奥斯特,他本着这种信念进行了一系列有关的实验,最终于1820年发现接通电流的导线能对附近的磁针产生作用力,这种磁效应是沿着围绕导线的螺旋方向分
力大小正比于电流强度,反比于距离,方向垂直于距离连线,这一规律被归纳为著名的毕奥-萨伐尔定律。
学研究真正数学化,成为物理学中又一大理论体系——电动力学的基础。
麦克斯韦称安培的工作是“科学史上最辉煌的成就之一”,后人称安培为“电学中的牛顿”。
迈克尔·法拉第(Michael Faraday,1791-1867),英国著名物理学家、化学家。
在化学、电化学、电磁学等领域都做出过杰出贡献。
他家境贫寒,未受过系统的正规教育,但却在众多领域中作出惊人成就,堪称刻苦勤奋、探索真
理、不计个人名利的典范。
从1824年起,法拉第进行了一系列相关实验试图寻找导体中的感应电流,然而始终未获成功。
直到1831年8月29日,法拉第在软铁环两侧分别绕两个线圈,其一为闭合回路,在导线下端附近平行放置一磁针,另一与电池组相连,接开关,形成有电源的闭合回路。
实验发现,合上开关,磁针偏转;切断开关,磁针反向偏转,这表明在无电池组的线圈中出现了感应电流。
法拉第立即意识到,这是一种非恒定的暂态效应。
紧接着他做了几十个实验,把产生感应电流的情形概括为5类:变化的电流,变化的磁场,运动的恒定电流,运动的磁铁,在磁场中运动的导体,并把这些现象正式定名为电磁感应。
进而,法拉第发现,在相同条件下不同金属导体回路中产生的感应电流与导体的导电能力成正比,他由此认识到,感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的,即使没有回路没有感应电流,感应电动势依然存在。
过这一电路磁通量的变化率。
不过此时的法拉第电磁感应定律仍然是一条观察
的电磁场理论,从而具有了更简洁更深刻的意义。
法拉第另一个重要的贡献是创立了力线和场的概念,力线实际是否认了超距作用的存在,这些思想成为了麦克斯韦电磁场理论的基础。
爱因斯坦称其为“物理学中引入了新的、革命性的观念,它们打开了一条通往新的哲学观点的道路”。
电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它显示了电、磁现象之间的相互联系和转化,对其本质的深入研究所揭示的电、磁场之间的联系。
牛顿曾经说过:“如果我比别人看得远些,那是因为我站在巨人们的肩上。
”我在钦佩牛顿谦虚的同时,也不得不佩服这句话的精辟。
在科学研究中,任何伟大的成果都不可能是在一朝一夕之间就研究出来的,这必须要经过很多科学家的研究成果的积累。
电磁学发展到法拉第时代时已经比较完善,但还存在缺陷。
在法拉第发现电磁感应现象的那一年,英国物理学家、数学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦出生,他因创立电磁场理论而成为十九世纪最伟大的物理学家,他对电磁理论的贡献是里程碑式的。
麦克斯韦于1856年发表了他的第一篇论文《论法拉弟的力线》,在这篇文章中,他试图用数学语言精确地表述法拉弟的力线概念,他采用数学推论与物理类比相结合的方法,以假想流体的力学模型去模拟电磁现象。
他说:“借助于这种类比,我试图以一种方便的和易于处理的形式为研究电现象提供必要的数学观念”他的目标是想据此统一已知的电磁学定律。
麦克斯韦为达到此目的,他运用了“建立力学模型——引出基本公式——进行数学引伸推导”的解决科学问题的思路和方法。
麦克斯韦在完成了统一已知电磁学定律的第一阶段工作后,又投入到第二阶段工作中。
他于1862年发表了具有决定意义的论文《论物理学的力线》。
麦克斯韦在这篇著作中,突破了法拉弟的电磁观念,创造性地提出了自己理论的核心部分——位移电流的概念。
在这一工作中,他一方面结合数学推论以逻辑手段揭示了旧电磁理论的内在矛盾,另一方面则构造了一个与以前的流体力学模型不同的、新的电磁以太模型。
1864年,麦克斯韦又发表了第三篇著名的论文《电磁场的动力理论》。
在这篇论文中,麦克斯韦舍弃了他原来提出的力学模型而完全转向场论的观点,并明确论述了光现象和电磁现象的统一性,奠定了光的电磁理论的基础。
1868年,麦克斯韦发表了一篇论文《关于光的电磁理论》,明确地创立了光的电磁
学说。
他说:“光也是电磁波的一种,光是一种能看得见的电磁波。
”这样,麦克斯韦就把原来相互独立的电、磁和光都统一起来了,成为十九世纪物理学上实现的一次重大理论综合。
1873年麦克斯韦出版电磁理论的经典著作《论电和磁》在这部著作中,麦克斯韦对电磁理论作了全面系统和严密的论述,并从数学上证明了方程组解的唯一性,从而表明这个方程组是能够精确地反映电磁场的客观运动规律的完整理论。
科学史上,牛顿把天上和地上的运动规律统一起来,是实现第一次大综合,麦克斯韦把电、光统一起来,是实现第二次大综合,因此应与牛顿齐名。
下面就是我们在课上学到的麦克斯韦方程组:
1.麦克斯韦方程组的微分形式
式中:ρ是自由电荷的体密度;是传导电流密度;是位移电流密度。
2.麦克斯韦方程组的积分形式
三个描述介质性质的方程式.对于各向同性介质来说,有:
=ε
r ε
=μ
r μ
=σ
式中ε
r ,μ
r
和σ分别是介质的相对介电常数相对磁导率和电导率。
课程虽然已经结束,但是在这门课中所学到的知识足以让我们受益终身,我们现在所学的每一个定理每一个公式,都是许多科学家经过严谨的推理、精确的实验得来,了解这一门学科的发展也有助于我们对知识的学习。
课程结束不代表学习结束,知识之间的联系无处不在,在今后的学习与工作中,今天学到的知识可能就会派上大用场,我们应该“学而时习之”,不能将知识荒废。