電磁學(xué)的發(fā)展

電磁學(xué)的發(fā)展史第一節(jié)電磁現(xiàn)象的早期認(rèn)識西周(公元前1100-公元前771)青銅銘文就記載有“電”字和“雷”字。先秦:“陰陽相薄，感而為雷，激而為霆。霆，電也。”古人將磁石稱為慈石來形容磁石“以為母也，故能引其子”的功能公元前3世紀(jì),古書<韓非子>就記載有司南大約公元前6世紀(jì),希臘人泰勒斯記述了磁石吸鐵和摩擦后的琥珀吸引輕小物體的現(xiàn)象electricity此詞的起源即來自希臘文的“琥珀”古代3均勻磁石的磁力強(qiáng)度與其質(zhì)量成正比，這大概是歷史上第一次獨(dú)立于重量而提到質(zhì)量，通過“磁力”這一特殊的力，吉爾伯特揭示了自然界中某種普遍的相互作用。吉爾伯特2用琥珀、金剛石等做樣品，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過摩擦，它們都可吸引輕小物體。因此根據(jù)希臘文琥珀引入“電的”(electric)一詞，并且把象琥珀這樣經(jīng)過摩擦后能吸引輕小物體的物體稱做“帶電體”。吉爾伯特還發(fā)明了第一只驗(yàn)電器。1600年他發(fā)表了一部巨著《論磁》，系統(tǒng)地總結(jié)和闡述了他對磁的研究成果。是物理學(xué)史上第一部系統(tǒng)闡述磁學(xué)的科學(xué)專著關(guān)于磁的哲學(xué)之父伽利略稱它“偉大到令人妒忌的程度”。1663年，發(fā)明摩擦起電機(jī)。蓋里克（OttovonGuericke）德國人（1602-1686）硫磺球馮克萊斯特(德)馬森布洛克（荷蘭）于1745，1746幾乎同時(shí)發(fā)明萊頓瓶格雷（英）杜非（法）1720年，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體與絕緣體的區(qū)別，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)體的靜電感應(yīng)現(xiàn)象1733年，區(qū)分出兩種電荷，稱為松脂電和玻璃電，發(fā)現(xiàn)同性相斥，異性相吸富蘭克林1746年費(fèi)城風(fēng)箏實(shí)驗(yàn)：把天上的電引到地上，證明天電與地電的同一性2發(fā)明避雷針3命名正電負(fù)電，發(fā)現(xiàn)電荷守恒定律4是獨(dú)立宣言和美國憲法的起草人之一電學(xué)理論的奠基人電的實(shí)驗(yàn)和觀察第二節(jié)從定性到定量-----庫侖定律的發(fā)現(xiàn)普利斯特里：1755年富蘭克林的空罐實(shí)驗(yàn)：軟木球放在空銀瓶中1767年《電的歷史和現(xiàn)狀》：電的吸引與萬有引力服從同一定律，即距離的平方，因?yàn)楹苋菀鬃C明若地球是一個(gè)球殼，在殼內(nèi)的物體受到一邊的吸引作用，不會(huì)大于另一邊的吸引。J.羅賓遜：1769年用直接實(shí)驗(yàn)推測出正確的關(guān)系應(yīng)反比于距離的平方約瑟夫·普利斯特里（JosephPriestley)英國化學(xué)家。1733年3月13日生于菲爾德黑德，1804年卒于美國賓夕法尼亞州諾森伯蘭。1765年獲愛丁堡大學(xué)法學(xué)博士學(xué)位。他的職業(yè)是牧師，化學(xué)只是他的業(yè)余愛好。1766年當(dāng)選為英國皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1782年當(dāng)選為巴黎皇家科學(xué)院的外國院士?？ㄎ牡显S和米歇爾他比歐姆更早發(fā)現(xiàn)歐姆定律，比庫侖用扭秤測電力早11年，也設(shè)計(jì)了庫侖定律的實(shí)驗(yàn)，提出電勢電容等概念。制造了一整套已知容量的電容器。改進(jìn)米歇爾所設(shè)計(jì)的扭秤。利用它，成為第一個(gè)測出引力常數(shù)的實(shí)驗(yàn)者，是萬有引力的驗(yàn)證人。庫侖電扭秤實(shí)驗(yàn)裝置庫侖定律電擺實(shí)驗(yàn)裝置泊松用數(shù)學(xué)方法嚴(yán)格證明處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部的任何帶電粒子所受的力為零，否則導(dǎo)體內(nèi)部就會(huì)有電荷流動(dòng)。將拉普拉斯方程推廣為泊松方程泊松（Poisson,Simeon-Denis）（1781—1840）法國數(shù)學(xué)家。1781年6月21日生于法國盧瓦雷省的皮蒂維耶，1840年4月25日卒于法國索鎮(zhèn)。泊松是法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家和力學(xué)家.1781年6月21日生于皮蒂維耶；1840年4月25日卒于巴黎附近的索鎮(zhèn).第三節(jié)由靜電到動(dòng)電-----電流的發(fā)現(xiàn)伽伐尼：神經(jīng)電流說1791年發(fā)表了論文《論肌肉運(yùn)動(dòng)中的電力》發(fā)現(xiàn)電流的第一人，但認(rèn)為是一種動(dòng)物電1780年他與學(xué)生解剖青蛙，發(fā)現(xiàn)電火花會(huì)使蛙腿抽搐伏打：金屬接觸說21800年發(fā)布研究成果：制成伏打電池——第一個(gè)直流電源否定伽伐尼動(dòng)物說。他認(rèn)為，電來自兩種不同金屬的接觸，青蛙只不過是起了驗(yàn)電器的作用歐姆：將付里葉在熱學(xué)中提出的熱流、熱阻，類比電學(xué)中的電流、電阻，溫度差類比電勢差，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在1826年發(fā)現(xiàn)了歐姆定律第四節(jié)電磁學(xué)的新時(shí)期-----電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)吉爾伯特正確區(qū)分電力和磁力,但認(rèn)為二者無關(guān)

安培1802年宣稱愿意去“證明電和磁是相互獨(dú)立的兩種不同的實(shí)體”托馬斯楊1807年<自然哲學(xué)講義>中寫道:“沒有任何理由去設(shè)想電與磁之間存在任何直接的關(guān)系”

庫侖電流體和磁流體是兩種完全不同的實(shí)體,它們不可能相互轉(zhuǎn)化畢奧1819年,磁與電之間的獨(dú)立性“不允許我們設(shè)想磁與電具有相同的本質(zhì)”反對之聲奧斯特：1820年4月發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng);1820年7月21日，發(fā)表《電流對磁針的作用的實(shí)驗(yàn)》安培：1820年9月18日提出磁針偏轉(zhuǎn)方向的右手定則;提出地球的磁性是由從東向西繞地球作圓周運(yùn)動(dòng)的電流所引起9月25日闡述兩平行載流導(dǎo)線之間的作用,10月“分子電流”假說:磁性物質(zhì)內(nèi)存在無數(shù)微小的“分子電流”,它們永無衰竭沿著閉合路徑流動(dòng),形成一個(gè)個(gè)小磁體.12月安培定律:電流元之間的平方反比定律電學(xué)中的牛頓畢奧-薩伐爾：10月30日報(bào)告:畢奧—薩伐爾定律直線電流對磁針的作用正比于電流的強(qiáng)度,反比于它們之間的距離,作用力方向垂直于磁針到導(dǎo)線的連線.畢奧（1774年4月21日－1862年2月3日）是一位法國物理學(xué)家、天文學(xué)家和數(shù)學(xué)家。沃拉斯頓：提出“電磁轉(zhuǎn)動(dòng)”思想,認(rèn)為通電螺線管會(huì)使附近的導(dǎo)線繞它的軸轉(zhuǎn)動(dòng)法拉第：1821年電磁旋轉(zhuǎn)器實(shí)驗(yàn)阿拉果：1824年發(fā)現(xiàn)了所謂“衰減”現(xiàn)象賽貝克：1825年也發(fā)現(xiàn)了“衰減”現(xiàn)象第五節(jié)變磁生電的發(fā)現(xiàn)者-----法拉第法拉第：法拉第是英國物理學(xué)家、化學(xué)家，也是著名的自學(xué)成才的科學(xué)家。1791年9月22日薩里郡紐因頓一個(gè)貧苦鐵匠家庭。1813年3月由戴維舉薦到皇家研究所任實(shí)驗(yàn)室助手。1824年1月當(dāng)選皇家學(xué)會(huì)會(huì)員，1825年2月任皇家研究所實(shí)驗(yàn)室主任，1833----1862任皇家研究所化學(xué)教授。1846年榮獲倫福德獎(jiǎng)?wù)潞突始覄渍隆?867年8月25日逝世。1發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)1831年8月29日,實(shí)驗(yàn)取得突破性進(jìn)展1831.10.28第一臺(tái)最原始的直流發(fā)電機(jī)1831年11月24日,法拉第向英國皇家學(xué)會(huì)做總結(jié)報(bào)告:

產(chǎn)生感應(yīng)電流的情況分5類:變化中的電流;變化中的磁場;運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)恒電流;運(yùn)動(dòng)中的磁鐵;運(yùn)動(dòng)中的導(dǎo)線2提出磁力線一生最大的發(fā)現(xiàn)，是發(fā)現(xiàn)了法拉第。——戴維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?！溈怂鬼f鐵匠的兒子法拉第，在青年時(shí)代的早期，作過裝訂工人的學(xué)徒，臨死時(shí)是所有科學(xué)學(xué)會(huì)的會(huì)員，是那時(shí)物理學(xué)家公認(rèn)的領(lǐng)袖?！雇辛型蟹蚝嗬?829年8月發(fā)現(xiàn)了自感現(xiàn)象1831年7月發(fā)表電磁感應(yīng)的論文,其中包括自感現(xiàn)象楞次：1833年8月提出楞次定律:確定感應(yīng)電流的方向.紐曼：1845年以定律的形式提出電磁感應(yīng)定律:

楞次（Lenz,HeinrichFriedrichEmil）1804年2月24日誕生于愛沙尼亞．16歲以優(yōu)異成績考入家鄉(xiāng)的道帕特大學(xué)．1828年被挑選為俄國圣彼得堡科學(xué)院的初級科學(xué)助理，1830年被選為圣彼得堡科學(xué)院通訊院士，1834年選為院士．曾長期擔(dān)任圣彼得堡大學(xué)物理數(shù)學(xué)系主任，后來由教授會(huì)選為第一任校長．1865年寒假，楞次在意大利羅馬中風(fēng)去世．第六節(jié)麥克斯韋電磁場理論的建立W.湯姆孫的啟發(fā)：1842年發(fā)表論文:法拉第電磁力在均勻介質(zhì)中傳遞與熱在均勻固體中的傳導(dǎo)有相似性1847年發(fā)表論文<論電力,磁力和伽伐尼力的力學(xué)表征>:論述電磁現(xiàn)象和流體力學(xué)現(xiàn)象的共性1851年給出磁場的定義1856年根據(jù)磁致旋光效應(yīng)提出磁具有旋轉(zhuǎn)的特性麥克斯韋：麥克斯韋（JamesClerkMaxwell1831--1879)麥克斯韋是19世紀(jì)偉大的英國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家。1831年11月13日生于蘇格蘭的愛丁堡，自幼聰穎，父親是個(gè)知識淵博的律師，使麥克斯韋從小受到良好的教育。10歲時(shí)進(jìn)入愛丁堡中學(xué)學(xué)習(xí)14歲就在愛丁堡皇家學(xué)會(huì)會(huì)刊上發(fā)表了一篇關(guān)于二次曲線作圖問題的論文，已顯露出出眾的才華。1847年進(jìn)入愛丁堡大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理。1850年轉(zhuǎn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院數(shù)學(xué)系學(xué)習(xí)，1854年以第二名的成績獲史密斯獎(jiǎng)學(xué)金，畢業(yè)留校任職兩年。1856年在蘇格蘭阿伯丁的馬里沙耳任自然哲學(xué)教授。1860年到倫敦國王學(xué)院任自然哲學(xué)和天文學(xué)教授。1861年選為倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。1865年春辭去教職回到家鄉(xiāng)系統(tǒng)地總結(jié)他的關(guān)于電磁學(xué)的研究成果，完成了電磁場理論的經(jīng)典巨著《論電和磁》。1871年受聘為劍橋大學(xué)新設(shè)立的卡文迪什試驗(yàn)物理學(xué)教授，負(fù)責(zé)籌建著名的卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，1874年建成后擔(dān)任這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的第一任主任，直到1879年11月5日在劍橋逝世。1856年發(fā)表論文<論法拉第力線>:用類比方法,把流體的流線的數(shù)學(xué)表達(dá)式用到靜電理論中1861年和1862年,發(fā)表論文<論物理力線>:認(rèn)識到電磁與流體力學(xué)現(xiàn)象有很大差別,

提出一個(gè)關(guān)于力線的機(jī)械模型，即電磁以太模型創(chuàng)造性地提出位移電流和渦旋電場的兩大重要假設(shè)提出光波就是電磁波的理論1865年,發(fā)表論文<電磁場的動(dòng)力學(xué)理論>:全面論述了電磁場理論從出生地來說他屬于愛丁堡，從功績上來說他屬于全世界?！绽士说谄吖?jié)電磁波的發(fā)現(xiàn)法拉第：1832年預(yù)見了電場與磁場傳播速度的有限性預(yù)見了電磁波的可能性赫茲：赫茲，德國物理學(xué)家，生于漢堡。早在少年時(shí)代就被光學(xué)和力學(xué)實(shí)驗(yàn)所吸引。十九歲入德累斯頓工學(xué)院學(xué)工程，由于對自然科學(xué)的愛好，次年轉(zhuǎn)入柏林大學(xué)，在物理學(xué)教授亥姆霍茲指導(dǎo)下學(xué)習(xí)。1885年任卡爾魯厄大學(xué)物理學(xué)教授。1889年，接替克勞修斯擔(dān)任波恩大學(xué)物理學(xué)教授，直到逝世。

證明了光是電磁波,電磁波的速度就是光速證明麥克斯韋電磁場理論的正確

洛侖茲：1892年提出經(jīng)典電子論確定洛侖茲力洛倫茲(Lorentz，HendrikAntoon1853—1928)是荷蘭物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家．1853年7月18日生于阿納姆，并在該地上小學(xué)和中學(xué)，成績優(yōu)異，少年時(shí)就對物理學(xué)感興趣，同時(shí)還廣泛地閱讀歷史和小說，并且熟練地掌握多門外語。他雖然生長在基督教的環(huán)境里，但卻是一個(gè)自由思想家。

1870年入萊頓大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)、物理學(xué)和天文，1875年獲博士學(xué)位．25歲起任萊頓大學(xué)理論物理學(xué)教授，達(dá)35年無線電報(bào)(1901)——廣播(1906)——電話(1916)——傳真(1923)——電視(1929)——微波(1933)——雷達(dá)(1935)——衛(wèi)星通訊——電子計(jì)算機(jī)因特網(wǎng)等都與電磁波理論相關(guān)。1877年12月6日，愛迪生發(fā)明了留聲機(jī)。1879年10月研制出電燈，另外蓄電池，電影等都是愛迪生發(fā)明的。安培法國物理學(xué)家，對數(shù)學(xué)和化學(xué)也有貢獻(xiàn)。1775年1月22日生于里昂一個(gè)富商家庭。年少時(shí)就顯出數(shù)學(xué)才能。他的父親信奉盧梭的教育思想，供給他大量圖書，令其走自學(xué)的道路，于是他博覽群書，吸取營養(yǎng)；盧梭關(guān)于植物學(xué)的著作燃起了他對科學(xué)的熱情。1802年他在布爾讓-布雷斯中央學(xué)校任物理學(xué)和化學(xué)教授；1808年被任命為新建的大學(xué)聯(lián)合組織的總監(jiān)事，此后一直擔(dān)任此職；1814年被選為帝國學(xué)院數(shù)學(xué)部成員；1819年主持巴黎大學(xué)哲學(xué)講座；1824年擔(dān)任法蘭西學(xué)院實(shí)驗(yàn)物理學(xué)教授。1836年6月10日在巡視法國各大學(xué)途經(jīng)馬賽時(shí)逝世。終年61歲。

WilliamGilbert（威廉·，公元1540年－1605年），英國伊麗莎白女王的御醫(yī)、英國皇家科學(xué)院物理學(xué)家。主要在電學(xué)和磁力學(xué)方面有很大貢獻(xiàn)。

威廉·吉爾伯特1540年5月24日生于英國科爾切斯特（Colchester），1569年獲得劍橋大學(xué)醫(yī)學(xué)博士學(xué)位。吉爾伯特起先研究化學(xué)，1580年前后開始對磁學(xué)和電學(xué)發(fā)生興趣。1601年擔(dān)任御醫(yī)。1603年在倫敦逝世吉爾伯特富蘭克林本杰明.富蘭克林（BenjaminFranklin）(1706-1790)——資本主義精神最完美的代表，十八世紀(jì)美國最偉大的科學(xué)家和發(fā)明家，著名的政治家、外交家、哲學(xué)家、文學(xué)家和航海家以及美國獨(dú)立戰(zhàn)爭的偉大領(lǐng)袖。他一生最真實(shí)的寫照是他自己所說過的一句話“誠實(shí)和勤勉，應(yīng)該成為你永久的伴侶?！笨ㄎ牡显S亨利

·卡文迪許(Henry

Cavendish，1731一1810)，英國化學(xué)家、物理學(xué)家。1731年10月出生于法國尼斯，他的父親是英國公爵的后裔?？ㄎ牡显S在兩歲時(shí)失去了母親，這使他形成一種過于孤獨(dú)和羞怯的性格。

1742一1748年，卡文迪許在倫教附近的海克納學(xué)校讀書，1749年考入劍橋大學(xué)彼得豪斯學(xué)院求學(xué)，1753年他在畢業(yè)前幾天離開了劍橋大學(xué)去巴黎留學(xué)。回倫敦定居后，在他父親的實(shí)驗(yàn)室中當(dāng)助手，做了大量的化學(xué)、電學(xué)實(shí)驗(yàn)研究。1760年卡文迪許被選為倫敦皇家學(xué)會(huì)成員，1803年又成為法國研究院的18名外籍院士之一。1810年，卡文迪許在倫敦逝世，終身未婚。庫侖庫侖在1736年6月14日生于法國昂古萊姆。庫侖家里很有錢，在青少年時(shí)期，他就受到了良好的教育。他后來到巴黎軍事工程學(xué)院學(xué)習(xí)，離開學(xué)校后，他進(jìn)入西印度馬提尼克皇家工程公司工作。工作了八年以后，他又在?？怂箥u瑟堡等地服役。這時(shí)庫侖就已開始從事科學(xué)研究工作，他把主要精力放在研究工程力學(xué)和靜力學(xué)問題上。他在軍隊(duì)里從事了多年的軍事建筑工作，為他1773年發(fā)表的有關(guān)材料強(qiáng)度的論文積累了材料。1806年8月23日，庫侖因病在巴黎逝世，終年七十歲。

伽伐尼意大利醫(yī)生和動(dòng)物學(xué)家。1737年9月9日誕生于意大利的波洛尼亞。他從小接受正規(guī)教育，1756年進(jìn)入波洛尼亞大學(xué)學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)和哲學(xué)。1759年從醫(yī)，開展解剖學(xué)研究，還在大學(xué)開設(shè)醫(yī)學(xué)講座。1766年任大學(xué)解剖學(xué)陳列室示教教師。1768年任講師。1782年任波洛尼亞大學(xué)教授。1791年他把自己長期從事蛙腿痙攣的研究成果發(fā)表，這個(gè)新奇發(fā)現(xiàn)，引起科學(xué)界大為震驚。伽伐尼晚年在生活上和政治上連遭打擊，貧病交加，1798年12月4日在波洛尼亞去世，終年61歲

伏打