常州工程学院物理学史课件04电磁学的发展.pptVIP

（二）、建立电磁场理论的工作 　　“把数学分析和实验研究联合使用所得到的物理知识，比之一个单纯实验人员或单纯的数学家能具有的知识更坚实，有益和巩固。” 　　　　　　　　　　　　　　　　　 -----麦克斯韦 1.1856 年，麦克斯韦发表了《论法拉第力线》一文，受到法拉第的赞赏。法拉第说：“我惊讶地看到，这个主题居然处理得如此之好”，麦克斯韦在文中认为法拉第将磁现象归结为力和场的观点，是一种更合适的科学语言。文中采用了类比法，将流线的数学表达式应用到静电理论中。 　2.1860年，70岁的法拉第和30岁的年轻人麦克斯韦见面了，建立电磁理论的共同心愿超越了年龄的鸿沟，法拉第对麦克斯韦说:“你不要停留在用数学来解释我的观点上，而应该突破它。” 1861年，麦克斯韦写了《论物理力线》，提出:一个关于力线的机械模型，即电磁以太模型。创造性地提出位移电流和涡旋电场的两大重要假设。 提出光波就是电磁波的理论：“光本身乃是以波的形式在电磁场中按电磁规律传播的一种电磁振动。”将电、磁、光理论进行了一次伟大的综合。 　3.1865年，发表了《电磁场的动力学理论》，用场的观点总结了电磁理论，构建了全新的理论框架。 人们为纪念他，将电阻的单位定为“欧姆”。 欧姆定律发现初期，许多物理学家不能正确理解和评价这一发现，并遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视，经济极其困难，使欧姆精神抑郁。直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌，才引起德国科学界的重视。 第二节 电磁联系的发现 自吉尔伯特开始以来的二百多年，电和磁一直是毫无关系的两门学科，1820年，奥斯特发现了电流的磁效应，建立了电与磁的联系。围绕电与磁寻找自然现象之间的联系，才成为一种潮流。 一、发现电流磁效应 丹麦著名的物理学家奥斯特(1777-1851)发现了电流的磁效应。电流磁效应的发现并不是人们所认为的是他的偶遇，他早就有把自然界中各种现象相互联系的思想。1803年他就说过，我们物理学将不再是运动、热、空气、光、电、磁以及我们所知道的任何其他现象的零碎罗列，而我们将把整个世界容纳在一个体系中。奥斯特正是以这样的观点出发，来探索电和磁之间的联系，这是他发现电流磁效应的思想基础。 “在观察的领域内，机遇只偏爱那种有准备的头脑。”　 　　　　　　　　　　——巴斯德 　1812年:“我们应该检验的是，究竟电是否以其最隐蔽的方式对磁体有类似的作用。” 1818-1819年，与奥共事的人说:“奥斯特经常在寻找这两种大自然力之间的关系。” 　机会来了，1820年4月的一天晚上，奥斯特在讲课中突然出现了一个想法，讲课快结束时，他说：“让我把导线与磁针平行放置来试试看。”当他接通电源时，发现小磁针微微动了一下。这一现象使奥斯特又惊又喜，他紧紧抓住这一现象，连续进行了3个月的实验研究，终于在1820年7月21日发表了题为《关于磁针上的电流碰撞的实验》的论文。这篇仅用了4页纸的论文，是一篇极其简洁的实验报告。 奥斯特在报告中讲述了他的实验装置和多个实验的结果，从实验总结得出：电流的作用仅存在于载流导线的周围；沿着螺纹方向垂直于导线；电流对磁针的作用可以穿过各种不同的介质；作用的强弱决定于介质，也决定于导线到磁针的距离和电流的强弱；铜和其他一些材料做的针不受电流作用；通电的环形导体相当于一个磁针，具有两个磁极等。这篇短短的论文使欧洲物理学界产生了极大震动，导致了大批实验成果的出现，由此开辟了物理学的新领域——电磁学 发现电流磁效应意义： 　第一个解释出了电与磁之间的内在联系。 　为电报和电机的发明开辟了道路。 为电磁场理论的发展奠定了基础。 　 二、安培和安培定律 安培(André MarieAmpè 1775～1836年)，法国物理学家，是与奥斯特同时代的。1775年1月22日生于里昂一个富商家庭。年少时就显出数学才能。他的父亲信奉卢梭的教育思想，供给他大量图书，令其走自学的道路，于是他博览群书，吸取营养；卢梭关于植物学的著作燃起了他对科学的热情。1802年他在布尔让-布雷斯中央学校任物理学和化学教授；1808年被任命为新建的大学联合组织的总监事，此后一直担任此职；1814年被选为帝国学院数学部成员；1819年主持巴黎大学哲学讲座；1824年担任法兰西学院实验物理学教授。1836年6月10日在巡视法国各大学途经马赛时逝世。终年61岁。 1、安培最主要的成就是1820～1827年对电磁作用的研究。　　①发现了安培定则　　奥斯特发现电流磁效应的实验，引起了安培注意，使他长期信奉库仑关于电、磁没有关系的信条受到极大震动，他全部精力集中研究，两周后1820.9.18就提出了磁针转动方向和电流方向的关系及从右手定则