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《關(guān)于麥克斯韋》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、摘要：麥克斯韋是繼法拉第之后，又一位集電磁學(xué)大成于一身的偉大科學(xué)家。他全面地總結(jié)了電磁學(xué)研究的全部成果，并在此基礎(chǔ)上提出了“感生電場(chǎng)”和“位移電流”的假說(shuō)，建立了完整的電磁場(chǎng)理論體系，不僅科學(xué)地預(yù)言了電磁波的存在，而且揭示了光、電、磁現(xiàn)象的內(nèi)在聯(lián)系及統(tǒng)一性，完成了物理學(xué)的又一次大綜合。他的理論成果為現(xiàn)代無(wú)線電電子工業(yè)奠定了理論基礎(chǔ)?！ ￡P(guān)鍵詞：發(fā)表論文秘籍網(wǎng)www.qikan120.com電磁場(chǎng)理論；麥克斯韋方程組；電磁感應(yīng)；位移電流 論文發(fā)表：www.qikan120.com1005-5312（2011）
2、 麥克斯韋(JamesClarkMaxwell，1831—1879)是英國(guó)物理學(xué)家，誕生于蘇格蘭的古都愛(ài)丁堡。16歲時(shí)考進(jìn)了愛(ài)丁堡大學(xué)，專(zhuān)攻數(shù)學(xué)和物理。19歲時(shí)又進(jìn)入劍橋大學(xué)。1854年，他在劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)競(jìng)賽中名列第二。1856年任蘇格蘭Marishal學(xué)院的自然哲學(xué)講座教授。1860年至1868年任倫敦皇家學(xué)院和劍橋大學(xué)物理學(xué)教授。1870年創(chuàng)設(shè)并主持卡文迪什物理實(shí)驗(yàn)室，并擔(dān)任劍橋大學(xué)首任實(shí)驗(yàn)物理學(xué)教授。他是英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。他的主要貢獻(xiàn)是建立了電磁場(chǎng)理論和氣體分子速度分布律。 一、麥克斯韋與他的《
3、論法拉第力線》 麥克斯韋于1856年發(fā)表了他的第一篇論文《論法拉弟的力線》，在這篇文章中，他試圖用數(shù)學(xué)語(yǔ)言精確地表述法拉弟的力線概念，他采用數(shù)學(xué)推論與物理類(lèi)比相結(jié)合的方法，以假想流體的力學(xué)模型去模擬電磁現(xiàn)象?！ ?846年，湯姆孫獲得了劍橋大學(xué)學(xué)位后，研究了電現(xiàn)象和彈性現(xiàn)象的類(lèi)似性。他考察了處于應(yīng)力狀態(tài)的不可壓縮彈性固體的平衡方程，指出表示彈性位移的矢量分布可與靜電系統(tǒng)的電力分布相比擬。而且，彈性位移還可以同樣好地與一個(gè)通過(guò)B由Curlα=B定義的矢量α相一致。這里α是與紐曼，韋伯等人在電流感應(yīng)論文中引用的
4、矢勢(shì)(vectorpotential)等價(jià)。但湯姆孫是在不知道這一等同性時(shí)，經(jīng)過(guò)不同途徑，獨(dú)立得到的?！ 《?、麥克斯韋與他的《論物理力線》 麥克斯韋在完成了統(tǒng)一已知電磁學(xué)定律的第一階段工作后，又投入到第二階段工作中．他于1862年發(fā)表了具有決定意義的論文《論物理學(xué)的力線》。麥克斯韋在這篇著作中，突破了法拉弟的電磁觀念，創(chuàng)造性地提出了自己理論的核心部分——位移電流的概念。 麥克斯韋按照電磁學(xué)和動(dòng)力學(xué)的類(lèi)比關(guān)系發(fā)現(xiàn)，交變電流通過(guò)含有電容器的電路時(shí)，按照原有的認(rèn)識(shí)，由于電荷不能在電容器極板之間移動(dòng)，因此傳導(dǎo)電流
5、將中斷，這同實(shí)際電流的連續(xù)性發(fā)生矛盾。而且如果電流僅限于導(dǎo)體，電磁場(chǎng)也就失去了意義。為了解決這些矛盾，他依據(jù)電磁學(xué)與動(dòng)力學(xué)的類(lèi)比關(guān)系和電磁現(xiàn)象的對(duì)稱(chēng)性，認(rèn)為在交變電流電路中，電容器一個(gè)極板上變化的電場(chǎng)會(huì)引起感生磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)又會(huì)在電容器的另一極板上引起感生電場(chǎng)，產(chǎn)生交變電流，故變化電場(chǎng)的作用就相當(dāng)于傳送電流，但它不是電荷的傳導(dǎo)，而是電荷的位移。這樣麥克斯韋就在無(wú)導(dǎo)體存在的磁場(chǎng)中引入了“位移電流”的概念，這樣位移電流和傳導(dǎo)電流迭加起來(lái)在電容電路中的總流線是閉合的，位移電流概念的引入，是麥克斯韋理論的關(guān)節(jié)點(diǎn)，也
6、是他的重大發(fā)現(xiàn)，即發(fā)現(xiàn)了電場(chǎng)變化激發(fā)磁場(chǎng)變化的現(xiàn)象?！ ∪?、麥克斯韋與他的《電磁場(chǎng)的動(dòng)力學(xué)理論》 1864年，麥克斯韋又發(fā)表了第三篇著名的論文《電磁場(chǎng)的動(dòng)力理論》。在這篇論文中，麥克斯韋舍棄了他原來(lái)提出的力學(xué)模型而完全轉(zhuǎn)向場(chǎng)論的觀點(diǎn)，并明確論述了光現(xiàn)象和電磁現(xiàn)象的統(tǒng)一性，奠定了光的電磁理論的基礎(chǔ)?！ ←溈怂鬼f首先談到由于電磁相互作用不僅與距離有關(guān)，而且依賴(lài)于相對(duì)速度，不應(yīng)以超距作用為出發(fā)點(diǎn)。他仍然假設(shè)產(chǎn)生電磁現(xiàn)象的作用力是同樣在空間媒質(zhì)中和在電磁物質(zhì)中進(jìn)行的，在真空中有以太媒質(zhì)存在，這種以太媒質(zhì)彌漫整個(gè)空間
7、，滲透物體內(nèi)部，具有能量密度，并能夠以有限速度傳播電磁作用。麥克斯韋借助于以太媒質(zhì)這種力學(xué)圖象來(lái)描述真空?qǐng)龅母拍睿岩蕴劫|(zhì)作為介電常數(shù)ε=1（真空?qǐng)觯┑摹半娊橘|(zhì)”。當(dāng)電介質(zhì)極化時(shí)，在分子范圍內(nèi)發(fā)生微觀電荷移動(dòng)的現(xiàn)象，這種微觀電荷移動(dòng)產(chǎn)生一種瞬息電流。他假設(shè)在真空中，由于以太媒質(zhì)的存在，電場(chǎng)變化時(shí)同樣也有位移電流出現(xiàn)。位移電流和傳導(dǎo)電流一樣，也按照畢奧——薩伐爾定律的規(guī)律產(chǎn)生磁場(chǎng)。 1868年，麥克斯韋發(fā)表了一篇論文《關(guān)于光的電磁理論》，明確地創(chuàng)立了光的電磁學(xué)說(shuō)。1873年麥克斯韋出版電磁理論的經(jīng)典著作《論
8、電和磁》在這部著作中，麥克斯韋對(duì)電磁理論作了全面系統(tǒng)和嚴(yán)密的論述，并從數(shù)學(xué)上證明了方程組解的唯一性，從而表明這個(gè)方程組是能夠精確地反映電磁場(chǎng)的客觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律的完整理論。這樣，經(jīng)幾代人的努力，電磁場(chǎng)理論的宏偉大廈終于建立起來(lái)了，從而實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)史上的第二次理論大綜合。八、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的建立?麥克斯韋是繼法拉第之后，又一位集電磁學(xué)大成于一身的偉大科學(xué)家。他全面地總結(jié)了電磁學(xué)研究的全部成果，并在此基礎(chǔ)
