第四章電磁學(xué)的新時期

1、自吉爾伯特開始以來的二百多年，電和磁自吉爾伯特開始以來的二百多年，電和磁一直是毫無關(guān)系的兩門學(xué)科，圍繞電與磁尋找一直是毫無關(guān)系的兩門學(xué)科，圍繞電與磁尋找自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系，成為一種潮流。自然現(xiàn)象之間的聯(lián)系，成為一種潮流。18201820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，繼泰勒斯繼泰勒斯24002400年之后，建立了電與磁的聯(lián)系。年之后，建立了電與磁的聯(lián)系。電電 磁磁 學(xué)學(xué) 的的 新新 時時 期期5.電磁學(xué)的新時期電磁學(xué)的新時期一一.發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)二二.安培和安培定律安培和安培定律1.電力與磁力都遵守平方反比定律，說明它們電力與磁力都遵守平方反比定律，說明

2、它們有類似的規(guī)律。有類似的規(guī)律。1751年，富蘭克林發(fā)現(xiàn)縫紉年，富蘭克林發(fā)現(xiàn)縫紉針過電后磁化了。但規(guī)律究竟在哪里？針過電后磁化了。但規(guī)律究竟在哪里？電電 磁磁 學(xué)學(xué) 的的 新新 時時 期期一一.發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)2.奧斯特（奧斯特（1777-1851）：）：丹麥人，發(fā)現(xiàn)電流磁丹麥人，發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的第一人。效應(yīng)的第一人。在觀察的領(lǐng)域內(nèi)，在觀察的領(lǐng)域內(nèi)，機(jī)遇只偏愛那種有準(zhǔn)備的機(jī)遇只偏愛那種有準(zhǔn)備的頭腦。頭腦。巴斯德巴斯德奧斯特像電電 磁磁 學(xué)學(xué) 的的 新新 時時 期期奧斯特尋找電與磁的關(guān)系的想法醞釀已久奧斯特尋找電與磁的關(guān)系的想法醞釀已久:1)18031)1803年年:“:“我們將把整

3、個宇宙容納在一個體系我們將把整個宇宙容納在一個體系中。中?！彼J(rèn)為他認(rèn)為“自然力之統(tǒng)一自然力之統(tǒng)一”。2)18122)1812年年:“:“我們應(yīng)該檢驗的是，究竟電是否以我們應(yīng)該檢驗的是，究竟電是否以其最隱蔽的方式對磁體有類似的作用。其最隱蔽的方式對磁體有類似的作用。”3)1818-18193)1818-1819年，與奧共事的人說年，與奧共事的人說:“:“奧斯特經(jīng)常奧斯特經(jīng)常在尋找這兩種大自然力之間的關(guān)系。在尋找這兩種大自然力之間的關(guān)系?！彪婋?磁磁 學(xué)學(xué) 的的 新新 時時 期期機(jī)會來了，機(jī)會來了，18201820年年4 4月，奧斯特在一次講月，奧斯特在一次講課中，發(fā)現(xiàn)磁針在通電導(dǎo)線的作用下動了

4、一課中，發(fā)現(xiàn)磁針在通電導(dǎo)線的作用下動了一下下! !這才恍然大悟，原來以前總把電流的磁力這才恍然大悟，原來以前總把電流的磁力想象為縱向，實際應(yīng)為橫向。想象為縱向，實際應(yīng)為橫向。奧斯特緊抓不放，經(jīng)過反復(fù)實驗，查明奧斯特緊抓不放，經(jīng)過反復(fù)實驗，查明了了電流具有磁效應(yīng)電流具有磁效應(yīng)。18201820年年7 7月月2121日，發(fā)表了日，發(fā)表了電流對磁針的作用的實驗電流對磁針的作用的實驗，引起了學(xué)術(shù)，引起了學(xué)術(shù)界的轟動。界的轟動。電電 磁磁 學(xué)學(xué) 的的 新新 時時 期期1)1)第一個揭示出了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系。第一個揭示出了電與磁之間的內(nèi)在聯(lián)系。2)2)為電流計、電報和電機(jī)的發(fā)明制造開辟了道為電流計、電

5、報和電機(jī)的發(fā)明制造開辟了道路。路。3)3)為電磁場理論的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。為電磁場理論的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。電電 磁磁 學(xué)學(xué) 的的 新新 時時 期期3.3.意義意義1.安培（安培（1775-1836）：）：法國科學(xué)家。安培在法法國科學(xué)家。安培在法國長大時，正是法國社國長大時，正是法國社會變革時期，他幾乎沒會變革時期，他幾乎沒受過正規(guī)教育，只好以受過正規(guī)教育，只好以他父親和百科全書做老他父親和百科全書做老師。個人遭遇不好，家?guī)?。個人遭遇不好，家庭幾經(jīng)磨難。即使這樣，庭幾經(jīng)磨難。即使這樣，也沒有動搖安培對科學(xué)也沒有動搖安培對科學(xué)的追求。的追求。安培像電電 磁磁 學(xué)學(xué) 的的 新新 時時 期期二二.安培和安

6、培定律安培和安培定律18271827年發(fā)表了名著年發(fā)表了名著從實驗導(dǎo)出的關(guān)于電從實驗導(dǎo)出的關(guān)于電動 力 學(xué) 現(xiàn) 象 的 數(shù) 學(xué) 理動 力 學(xué) 現(xiàn) 象 的 數(shù) 學(xué) 理論論。人們?yōu)榧o(jì)念他，。人們?yōu)榧o(jì)念他，將電流強(qiáng)度的單位定義將電流強(qiáng)度的單位定義為為“安培安培”。電電 磁磁 學(xué)學(xué) 的的 新新 時時 期期*小故事小故事：(1)(1)忘了赴皇帝忘了赴皇帝拿破侖宴拿破侖宴; ;(2)(2)馬車當(dāng)黑板。馬車當(dāng)黑板。安培安培電學(xué)電學(xué)中的牛頓中的牛頓2.兩篇論文兩篇論文:阿拉果在阿拉果在18201820年年9 9月月1111日在法國科學(xué)院日在法國科學(xué)院演示了奧斯特的實驗演示了奧斯特的實驗, ,引起了安培的興趣。

7、安培引起了安培的興趣。安培夜以繼日地工作一周之后，于夜以繼日地工作一周之后，于9 9月月1818日發(fā)現(xiàn)了電日發(fā)現(xiàn)了電流間也存在著相互作用力，在流間也存在著相互作用力，在18201820年年1212月月4 4日，日，又提出了著名的又提出了著名的安培定律安培定律：2sinsinsinddryxk其中其中d dx x，d dy y為電流線元。為電流線元。電電 磁磁 學(xué)學(xué) 的的 新新 時時 期期3.經(jīng)驗：經(jīng)驗：安培在總結(jié)他的經(jīng)驗時，這樣寫到：安培在總結(jié)他的經(jīng)驗時，這樣寫到：“從對事實的觀察開始，盡可能地改變伴隨從對事實的觀察開始，盡可能地改變伴隨條件，并佐以精確的測量，以便導(dǎo)出完全基條件，并佐以精確的

8、測量，以便導(dǎo)出完全基于實驗的一般規(guī)律，再從這些規(guī)律導(dǎo)出這些于實驗的一般規(guī)律，再從這些規(guī)律導(dǎo)出這些力的數(shù)學(xué)表達(dá)式力的數(shù)學(xué)表達(dá)式這就是牛頓所遵循的路這就是牛頓所遵循的路線。線?！卑才嗟碾娏髟g作用力的又一個平方反安培的電流元之間作用力的又一個平方反比規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，使人們對大自然力之間的內(nèi)在比規(guī)律的發(fā)現(xiàn)，使人們對大自然力之間的內(nèi)在聯(lián)系又有了一個新的認(rèn)識。安培的工作，為以聯(lián)系又有了一個新的認(rèn)識。安培的工作，為以后電動力學(xué)的研究和發(fā)展，開拓了一個新的基后電動力學(xué)的研究和發(fā)展，開拓了一個新的基礎(chǔ)。礎(chǔ)。電電 磁磁 學(xué)學(xué) 的的 新新 時時 期期一一.法拉第（法拉第（1791-1867）二二.法拉第的主要貢獻(xiàn)法

9、拉第的主要貢獻(xiàn)三三.法拉第的研究思路法拉第的研究思路四四.對法拉第的高度評價對法拉第的高度評價6.變磁生電的發(fā)現(xiàn)者變磁生電的發(fā)現(xiàn)者法拉第法拉第變變 磁磁 生生 電電 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn) 者者 法法 拉拉 第第英國物理學(xué)家。他英國物理學(xué)家。他是一個窮鐵匠的兒子，是一個窮鐵匠的兒子，兄妹兄妹1010人。小學(xué)沒畢業(yè)人。小學(xué)沒畢業(yè)就失學(xué)，當(dāng)了裝訂工。就失學(xué)，當(dāng)了裝訂工。但失學(xué)不失志，經(jīng)常閱但失學(xué)不失志，經(jīng)常閱讀書報。當(dāng)了讀書報。當(dāng)了戴維戴維助手。助手。18211821年受任為皇家研究年受任為皇家研究所試驗室主任。所試驗室主任。法拉第像法拉第像一一.法拉第（法拉第（1791-1867）18211821年，

10、法拉第開始電磁學(xué)的研究，總年，法拉第開始電磁學(xué)的研究，總共工作四十年。共工作四十年。寫出了寫出了電學(xué)的實驗研究電學(xué)的實驗研究。一生謝絕了許多獎賞。一生謝絕了許多獎賞。變變 磁磁 生生 電電 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn) 者者 法法 拉拉 第第變變 磁磁 生生 電電 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn) 者者 法法 拉拉 第第法拉第的講義法拉第的講義法拉第在作演講在物理學(xué)的全部歷史中在物理學(xué)的全部歷史中最全能的實驗物理學(xué)家卻是一最全能的實驗物理學(xué)家卻是一個僅受過初等教育的人。個僅受過初等教育的人。他，就是法拉第。他，就是法拉第。薩莫斯（美）薩莫斯（美）變變 磁磁 生生 電電 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn) 者者 法法 拉拉 第第1.電磁感應(yīng)

11、的發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)的發(fā)現(xiàn)一貫追求科學(xué)真理，相信自然力的統(tǒng)一。一貫追求科學(xué)真理，相信自然力的統(tǒng)一。18311831年年8 8月月2929日，法拉第終于取得了突破日，法拉第終于取得了突破性進(jìn)展。變磁激發(fā)了電。性進(jìn)展。變磁激發(fā)了電。一個月后，法拉第向英國皇家學(xué)會報告，一個月后，法拉第向英國皇家學(xué)會報告，產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況可以分為產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況可以分為5 5類。類。變變 磁磁 生生 電電 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn) 者者 法法 拉拉 第第二二.法拉第的主要貢獻(xiàn)法拉第的主要貢獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)變變 磁磁 生生 電電 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn) 者者 法法 拉拉 第第18331833年，楞茨發(fā)現(xiàn)楞茨定律，判斷感應(yīng)電流

12、年，楞茨發(fā)現(xiàn)楞茨定律，判斷感應(yīng)電流的方向。的方向。(1867(1867年，西門子創(chuàng)制了發(fā)電機(jī)。年，西門子創(chuàng)制了發(fā)電機(jī)。) )變變 磁磁 生生 電電 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn) 者者 法法 拉拉 第第奠定了電磁學(xué)的基奠定了電磁學(xué)的基礎(chǔ)，導(dǎo)致了電動機(jī)發(fā)電礎(chǔ)，導(dǎo)致了電動機(jī)發(fā)電機(jī)的出現(xiàn)。機(jī)的出現(xiàn)。奧斯特奧斯特動電生磁動電生磁法拉第法拉第變磁生電變磁生電為了解釋電磁現(xiàn)象，必須找到一種直觀表為了解釋電磁現(xiàn)象，必須找到一種直觀表示的方法。示的方法。2.力線的提出者力線的提出者法拉第從大量的實驗中想象出描寫電磁作法拉第從大量的實驗中想象出描寫電磁作用的力線，經(jīng)數(shù)學(xué)家證明了其概念的正確，他用的力線，經(jīng)數(shù)學(xué)家證明了其概念的

13、正確，他為場的理論建立作出貢獻(xiàn)。為場的理論建立作出貢獻(xiàn)。變變 磁磁 生生 電電 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn) 者者 法法 拉拉 第第湯姆遜說湯姆遜說:“:“我想電場和磁場的許多性質(zhì)，我想電場和磁場的許多性質(zhì)，借助力線就可以最簡單而富有暗示地表示出借助力線就可以最簡單而富有暗示地表示出來。來?！?.其他其他變變 磁磁 生生 電電 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn) 者者 法法 拉拉 第第法拉第對光的磁化、電流的化學(xué)現(xiàn)象法拉第對光的磁化、電流的化學(xué)現(xiàn)象和反磁性的發(fā)現(xiàn)等都有自己獨到的見解。和反磁性的發(fā)現(xiàn)等都有自己獨到的見解。1.對自然力的統(tǒng)一性，可轉(zhuǎn)化性堅信不移。對自然力的統(tǒng)一性，可轉(zhuǎn)化性堅信不移?！拔以缫殉钟幸环N見解，它幾乎達(dá)

14、到深我早已持有一種見解，它幾乎達(dá)到深信不移的程度，而且我想這也是其他許多自信不移的程度，而且我想這也是其他許多自然科學(xué)愛好者的見解，即物質(zhì)之力所表現(xiàn)出然科學(xué)愛好者的見解，即物質(zhì)之力所表現(xiàn)出來的各種形式具有普遍的起源。來的各種形式具有普遍的起源。”變變 磁磁 生生 電電 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn) 者者 法法 拉拉 第第三三.法拉第的研究思路法拉第的研究思路2.對電磁波的朦朧預(yù)見對電磁波的朦朧預(yù)見:“磁力從磁極出發(fā)的傳播磁力從磁極出發(fā)的傳播類似于起波紋的水面的振動。類似于起波紋的水面的振動?！?.研究特色研究特色:法拉第通過力線和場，將電場和磁場法拉第通過力線和場，將電場和磁場的重要性質(zhì)表現(xiàn)出來了。的重要

15、性質(zhì)表現(xiàn)出來了。4.法拉第思想方法的一些局限性：將一切歸結(jié)于法拉第思想方法的一些局限性：將一切歸結(jié)于“力力”等。等。麥克斯韋麥克斯韋:“:“在數(shù)學(xué)家看到相互超距吸引在數(shù)學(xué)家看到相互超距吸引力的中心的時候，法拉第則用他特有的思維的力的中心的時候，法拉第則用他特有的思維的眼睛看到穿過全空間的力線。眼睛看到穿過全空間的力線?！弊冏?磁磁 生生 電電 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn) 者者 法法 拉拉 第第一生最大的發(fā)現(xiàn)，是發(fā)現(xiàn)了法拉第。一生最大的發(fā)現(xiàn)，是發(fā)現(xiàn)了法拉第。戴維戴維我們把法拉第首先看作是科學(xué)家中我們把法拉第首先看作是科學(xué)家中最有成效最高尚的典型。最有成效最高尚的典型。麥克斯韋麥克斯韋變變 磁磁 生生 電電

16、 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn) 者者 法法 拉拉 第第四四.對法拉第的高度評價對法拉第的高度評價法拉第像變變 磁磁 生生 電電 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn) 者者 法法 拉拉 第第鐵匠的兒子法拉第，在鐵匠的兒子法拉第，在青年時代的早期，作過裝訂青年時代的早期，作過裝訂工人的學(xué)徒，臨死時是所有工人的學(xué)徒，臨死時是所有科學(xué)學(xué)會的會員，是那時物科學(xué)學(xué)會的會員，是那時物理學(xué)家公認(rèn)的領(lǐng)袖。理學(xué)家公認(rèn)的領(lǐng)袖。斯托列托夫斯托列托夫當(dāng)法拉第在演示他的電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，一位當(dāng)法拉第在演示他的電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，一位貴婦曾問道：貴婦曾問道：“您的電流計指針動一下有什么意您的電流計指針動一下有什么意義呢？義呢？”法拉第回答道：法拉第回答道：“夫

17、人，當(dāng)一個嬰孩誕夫人，當(dāng)一個嬰孩誕生的時候，您會想到他將會完成何等事業(yè)嗎？生的時候，您會想到他將會完成何等事業(yè)嗎？”法拉第如此至愛的這個法拉第如此至愛的這個“嬰兒嬰兒”，的確有著，的確有著驚人之舉。驚人之舉。18671867年西門子根據(jù)這一原理創(chuàng)造了發(fā)年西門子根據(jù)這一原理創(chuàng)造了發(fā)電機(jī)，從此人類有了電機(jī)，從此人類有了“電電”，它至今仍為我們帶，它至今仍為我們帶來光明和幸福。當(dāng)我們在盡情享受電燈、電視、來光明和幸福。當(dāng)我們在盡情享受電燈、電視、電影電影這一切現(xiàn)代文明的時候，我們怎能不感這一切現(xiàn)代文明的時候，我們怎能不感謝這位鐵匠的兒子呢？謝這位鐵匠的兒子呢？變變 磁磁 生生 電電 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn)

18、 者者 - - 法法 拉拉 第第從出生地來說他屬于愛丁堡，從功績從出生地來說他屬于愛丁堡，從功績上來說他屬于全世界。上來說他屬于全世界。普朗克普朗克麥麥 克克 斯斯 韋韋 電電 磁磁 場場 理理 論論 的的 建建 立立7.麥克斯韋電磁場理論的建立麥克斯韋電磁場理論的建立一一.麥克斯韋（麥克斯韋（1831-1879）簡介）簡介二二.建立電磁場理論的工作建立電磁場理論的工作三三.麥克斯韋成功的基本要素麥克斯韋成功的基本要素四四.意義意義英國物理學(xué)家、英國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家。數(shù)學(xué)家。1111月月1313日出日出生時，是法拉第發(fā)現(xiàn)生時，是法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)后電磁感應(yīng)后2 2個多月。個多月。1515歲在歲

19、在“愛丁堡皇家愛丁堡皇家學(xué) 報學(xué) 報 ” 發(fā) 表 論 文 ，發(fā) 表 論 文 ，18541854年從劍橋大學(xué)畢年從劍橋大學(xué)畢業(yè)，卡文迪什試驗室業(yè)，卡文迪什試驗室首任主任。首任主任。麥麥 克克 斯斯 韋韋 電電 磁磁 場場 理理 論論 的的 建建 立立麥克斯韋像麥克斯韋像一一.麥克斯韋（麥克斯韋（1831-1879）簡介）簡介麥克斯韋是一位可以與牛頓、愛因斯麥克斯韋是一位可以與牛頓、愛因斯坦相提并論的科學(xué)家。坦相提并論的科學(xué)家。麥克斯韋雖然只活了麥克斯韋雖然只活了49 49 歲，但他卻寫歲，但他卻寫了了100100多篇有價值的論文。多篇有價值的論文。麥麥 克克 斯斯 韋韋 電電 磁磁 場場 理理

20、論論 的的 建建 立立1.1856年，麥克斯韋發(fā)表了年，麥克斯韋發(fā)表了論法拉第力線論法拉第力線一文，受一文，受到法拉第的贊賞。法拉第說：到法拉第的贊賞。法拉第說：“我驚訝地看到，這個我驚訝地看到，這個主題居然處理得如此之好主題居然處理得如此之好” 。麥克斯韋在文中認(rèn)為法。麥克斯韋在文中認(rèn)為法拉第將磁現(xiàn)象歸結(jié)為力和場的觀點，是一種更合適的拉第將磁現(xiàn)象歸結(jié)為力和場的觀點，是一種更合適的科學(xué)語言。文中采用了類比法，將流線的數(shù)學(xué)表達(dá)式科學(xué)語言。文中采用了類比法，將流線的數(shù)學(xué)表達(dá)式應(yīng)用到靜電理論中。應(yīng)用到靜電理論中。把數(shù)學(xué)分析和實驗研究聯(lián)合使用所得到的把數(shù)學(xué)分析和實驗研究聯(lián)合使用所得到的物理知識，比之一

21、個單純實驗人員或單純的數(shù)物理知識，比之一個單純實驗人員或單純的數(shù)學(xué)家能具有的知識更堅實，有益和鞏固。學(xué)家能具有的知識更堅實，有益和鞏固。 麥克斯韋麥克斯韋麥麥 克克 斯斯 韋韋 電電 磁磁 場場 理理 論論 的的 建建 立立二二.建立電磁場理論的工作建立電磁場理論的工作2.1860年，年，70歲的法拉第和歲的法拉第和30歲的年輕人麥克歲的年輕人麥克斯韋見面了，建立電磁理論的共同心愿超越斯韋見面了，建立電磁理論的共同心愿超越了年齡的鴻溝，法拉第對麥克斯韋說了年齡的鴻溝，法拉第對麥克斯韋說:“你不你不要停留在用數(shù)學(xué)來解釋我的觀點上，而應(yīng)該要停留在用數(shù)學(xué)來解釋我的觀點上，而應(yīng)該突破它。突破它。”麥麥

22、 克克 斯斯 韋韋 電電 磁磁 場場 理理 論論 的的 建建 立立18611861年，麥克斯韋寫了年，麥克斯韋寫了論物理力線論物理力線，提出，提出: :A.A.一個關(guān)于力線的機(jī)械模型，即電磁以太模型。一個關(guān)于力線的機(jī)械模型，即電磁以太模型。B.B.創(chuàng)造性地提出位移電流和渦旋電場的兩大重創(chuàng)造性地提出位移電流和渦旋電場的兩大重要假設(shè)。要假設(shè)。C.C.提出光波就是電磁波的理論：提出光波就是電磁波的理論：“光本身乃是光本身乃是以波的形式在電磁場中按電磁規(guī)律傳播的一以波的形式在電磁場中按電磁規(guī)律傳播的一種電磁振動種電磁振動” ” 。將電、磁、光理論進(jìn)行了一。將電、磁、光理論進(jìn)行了一次偉大的綜合。次偉大的

23、綜合。麥麥 克克 斯斯 韋韋 電電 磁磁 場場 理理 論論 的的 建建 立立3.1865年，發(fā)表了年，發(fā)表了電磁場的動力學(xué)理論電磁場的動力學(xué)理論，用，用場的觀點總結(jié)了電磁理論，構(gòu)建了全新的理論場的觀點總結(jié)了電磁理論，構(gòu)建了全新的理論框架?？蚣堋?.1873年，麥克斯韋出版了年，麥克斯韋出版了電磁學(xué)通論電磁學(xué)通論一書，一書，進(jìn)一步將電磁學(xué)實驗規(guī)律和定理定律，綜合概進(jìn)一步將電磁學(xué)實驗規(guī)律和定理定律，綜合概括在一個方程組中，括在一個方程組中， 以簡潔的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，揭示以簡潔的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，揭示了電場和磁場內(nèi)在的完美對稱。了電場和磁場內(nèi)在的完美對稱。電磁學(xué)通論電磁學(xué)通論是人類第一個有關(guān)經(jīng)典場論的不朽之作。是

24、人類第一個有關(guān)經(jīng)典場論的不朽之作。麥麥 克克 斯斯 韋韋 電電 磁磁 場場 理理 論論 的的 建建 立立18741874年，麥克年，麥克斯韋任卡文迪什實斯韋任卡文迪什實驗 室 首 任 主 任 ，驗 室 首 任 主 任 ，18791879年年1111月月3 3日，日，4949歲逝世。直至臨歲逝世。直至臨終，他堅信自己的終，他堅信自己的預(yù)言預(yù)言電磁波理電磁波理論論，一定會插上翅，一定會插上翅膀飛向全球。膀飛向全球。 卡文迪許實驗室一角麥麥 克克 斯斯 韋韋 電電 磁磁 場場 理理 論論 的的 建建 立立1.尋找不同現(xiàn)象之間的聯(lián)系，對電光磁建立了統(tǒng)尋找不同現(xiàn)象之間的聯(lián)系，對電光磁建立了統(tǒng)一的理論解釋

25、。一的理論解釋。2.在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中重視科學(xué)方法的應(yīng)用。在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中重視科學(xué)方法的應(yīng)用。麥克斯韋曾寫道：麥克斯韋曾寫道：“為了采用某種物理知為了采用某種物理知識而獲得物理思想，我們應(yīng)當(dāng)了解物理相似性識而獲得物理思想，我們應(yīng)當(dāng)了解物理相似性的存在。的存在。利用這種類似，可以用其中之一，利用這種類似，可以用其中之一，說明其中之二。說明其中之二?！丙滬?克克 斯斯 韋韋 電電 磁磁 場場 理理 論論 的的 建建 立立三三.麥克斯韋成功的基本要素麥克斯韋成功的基本要素3.想象力豐富，大膽猜測假設(shè)。想象力豐富，大膽猜測假設(shè)。科學(xué)家也需要幻想，幻想不只是文學(xué)家科學(xué)家也需要幻想，幻想不只是文學(xué)家的事。的事。郭沫

26、若郭沫若4.知識底蘊豐厚。知識底蘊豐厚。5.對理論完美和諧的不懈追求。對理論完美和諧的不懈追求。麥克斯韋認(rèn)為：自然界是和諧的，一種反麥克斯韋認(rèn)為：自然界是和諧的，一種反映自然規(guī)律的理論，如果框架上不完善，不和映自然規(guī)律的理論，如果框架上不完善，不和諧，也就意味著要進(jìn)一步改進(jìn)和探索。諧，也就意味著要進(jìn)一步改進(jìn)和探索。麥麥 克克 斯斯 韋韋 電電 磁磁 場場 理理 論論 的的 建建 立立經(jīng)典電磁理論的確立，成為人類改造自經(jīng)典電磁理論的確立，成為人類改造自然，提高生產(chǎn)力的有力杠桿。據(jù)載，科技利然，提高生產(chǎn)力的有力杠桿。據(jù)載，科技利用程度較高的生產(chǎn)率比之單純手工業(yè)生產(chǎn)率用程度較高的生產(chǎn)率比之單純手工業(yè)

27、生產(chǎn)率在在17701770年為年為4:14:1，而在電氣工業(yè)出現(xiàn)后這個，而在電氣工業(yè)出現(xiàn)后這個比例為比例為108:1108:1。電磁學(xué)理論的成功，說明了。電磁學(xué)理論的成功，說明了科技是第一生產(chǎn)力?？萍际堑谝簧a(chǎn)力。麥麥 克克 斯斯 韋韋 電電 磁磁 場場 理理 論論 的的 建建 立立四四.意義意義盡管麥克斯韋理論具有內(nèi)在的完美性盡管麥克斯韋理論具有內(nèi)在的完美性并和一切經(jīng)驗相符合，但它只能逐漸地被并和一切經(jīng)驗相符合，但它只能逐漸地被物理學(xué)家接受。物理學(xué)家接受。勞厄勞厄電電 磁磁 波波 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn)8.電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁波的發(fā)現(xiàn)一一.赫茲（赫茲（1857-1894）二二.電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁波的發(fā)現(xiàn)

28、三三.成果成果1878 1878 年是基爾霍夫年是基爾霍夫和 亥 姆 霍 茲 的 學(xué) 生 ，和 亥 姆 霍 茲 的 學(xué) 生 ，18801880年獲博士學(xué)位。年獲博士學(xué)位。18851885年發(fā)現(xiàn)電磁波，年發(fā)現(xiàn)電磁波，18891889年到波恩大學(xué)任教。年到波恩大學(xué)任教。18941894年因血中毒而年因血中毒而去世。去世。赫茲像赫茲像電電 磁磁 波波 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn)一一.赫茲（赫茲（1857-1894）：德國物理學(xué)家）：德國物理學(xué)家麥克斯韋麥克斯韋電磁論電磁論發(fā)表后，由于理論發(fā)表后，由于理論難懂，無實驗驗證，并未受到重視。難懂，無實驗驗證，并未受到重視。18861886年，赫茲作成電磁波檢驗器并宣布年，赫茲作成電磁波檢驗器并宣布“電磁感應(yīng)是以波動形式在空氣中傳播的。電磁感應(yīng)是以波動形式在空氣中傳播的。”赫茲在赫茲在18881888年證明了電磁波的存在。這年證明了電磁波的存在。這樣由法拉第開創(chuàng)，麥克斯韋建立，赫茲驗證樣由法拉第開創(chuàng)，麥克斯韋建立，赫茲驗證的電磁場理論向全世界宣告了它的勝利。的電磁場理論向全世界宣告了它的勝利。電電 磁磁 波波 的的 發(fā)發(fā) 現(xiàn)現(xiàn)二二.電磁波的發(fā)現(xiàn)電磁波的發(fā)現(xiàn)插曲：插曲：比比赫茲實驗赫茲實驗早七年，一位叫戴維的早七年，一位叫戴維的人也接收到了電磁波信號，他隨人也接收到了電磁波信號，他隨即向英國皇家協(xié)會