电磁学的开展简史 物理 2009-12-02 20:43:20 阅览 172 谈论 0 字号：大中小 我国古代和古希腊，人类从出产实践和日常日子中便了解到电和磁的一些现象和常识。 ：春秋年代（公元前六百多年） 十三世纪前后。欧洲学术复兴。经过试验研讨天然规则蔚成习尚。其时得到磁学试验，发现了磁石有南北极，并命名为 N 极和 S 极，并经过试验证明晰异性磁极相吸，同性磁极相斥。一根磁针断为两半时。每一半又各自成为一根独立的 小磁针。但这股试验习尚，当即遭到教廷中那些僧侣的对立，被压了下去。电和磁的研讨又进入了中止期。 十六世纪。英国：吉尔伯特：发现了电和磁有一些不同的性质。制作了榜首只试验用的验电器 1660 年，德国工程师盖利克，创造晰榜首台较大的冲突起电机，使较很多电荷的取得成为或许。 1729 年，英国：格雷：发现了导体和绝缘体具有不同的导电特性，这为电荷的输运奠定了根底。 1733 年，法国：杜费：发现了两种性质彻底不同的电荷。 1745 年：荷兰：物理学家穆欣布罗克：创造晰莱顿瓶，为电荷的贮存供给了有用的手法，也为电的进一步研讨供给了 条件。 1747 年：美国：富兰克林：在杜费的根底上，引入了正电和负电的规则，为定量研讨电现象供给了一个根底，具有重 大的含义。他还以为。冲突的效果是使电从一个物体转移到另一物体，而不是创造电荷；任何一与外界绝缘的系统中， 电的总量使不变的。这便是一般所说的电荷守恒原理。 电荷的取得、贮存和传递为定量研讨电现象供给了充沛的条件。在知道了电荷分为正负两种，同性相斥异性相吸后， 人们很快便转向研讨电荷之间彼此效果利的定量规则。 1750 年，德国：埃皮诺斯：发现了两电荷之间的彼此效果力随其间隔的减小而增大的现象，但他没有深化的研讨下去 给出定量的规则。 1766 年：德国：普里斯特利：经过一系列试验证明，带电的空心金属容器内表面上没有电荷，并且对内部空间没有任 何电力效果，他做了猜测，以为电荷之间的效果力与万有引力相似，即与他们之间间隔的平方成反比。但他只是逗留 在猜测阶段。 1769 年：英国：罗宾逊：他经过试验测出两个同种电荷之间的排斥力与间隔的 2.06 次方成反比，他进一步猜测正确的 应当使平方反比联络。 但他和普里斯特利的作业都没有遭到其时科学界的满足注重。 1785 年，法国：库仑：规划了精巧的扭秤试验，才直接测定了两个停止的同种点电荷之间的斥力与他们之间间隔的平 方成反比，与他们的电量乘积成正比。经过不断的探究，他又用电扭摆试验对吸引力测出了相同的效果。至此，库仑 规则得到了国际公认，然后拓荒了近代电磁理论研讨的新纪元。 （值得一提的是：在此之前 1773 年，英国科学家卡文迪许用数学办法得出了相似联络，但他得效果未公开宣布，一向 到 1879 年，才由英国物理学家麦克斯韦收拾。注释出书了这些手稿） 1800 年，意大利：伏打：制成了伏打电堆，这便是电池得原型。有了安稳得电源，就为人类从研讨静电现象过渡到研 究动电现象供给了坚实得技能根底。 电磁学开展史中的典型案例 1755 年，德国闻名哲学家康德出书了《国际开展史概论》 ，书中提出了闻名的星云假说。康德的星云假说能较好解说太 阳系的某些现象。他以为，太阳系以及全部恒星都是由原始星云在引力和斥力的效果下逐步集合而成的。国际中的万 事万物有生有死，而开展是永无止境的。恩格斯 1875 年为《天然辩证法》写的一篇导言中，给予康德的星云假说极高 的点评。说它“包含着全部持续前进的起点。 ”因为已然地球是跟着太阳系的构成而逐步构成和开展起来的，那么，地 球上的万物山川、动物和植物，天然也有它逐步构成和开展的前史。 “假如当即沿着这个方向坚决地持续研讨下去，那 么，天然科学现在就会前进得多。 ”康德的星云假说有力冲击了形而上学的机械天然观，是继哥白尼天文学革新后的又 一次科学革新。 18 世纪 60 年代，英国开端了工业革新，这也是近代以来的榜首次技能革新。不过，在榜首次工业革新期间，许多技能 创造大都来源于工匠的实践经历，科学和技能没有线 世纪中叶曾经，天然科学研讨主要是运用观 察、试验、剖析、归纳等经历办法到达记载、分类，堆集现象常识的意图。在 18 世纪中叶今后，因为启蒙运动的开展， “天然科学便走进了理论的范畴而在这儿经历的办法就不中用了，在这儿只需理性思想才干有所协助。 ”理性思想便是 对理性资料进行笼统和归纳，树立概念，并运用概念进行判别和推理，提出科学假说，从而树立理论或理论系统。19 世纪道尔顿的原子论，阿佛加德罗的分子学说，门捷列夫的元素周期律以及康德的星云假说开端都是以假说方式呈现 的。不过，康德的星云假说一开端没有得到人们的注重，直到 19 世纪，因为天然科学不断提醒出天然进程的辨证性质， 才终究在哲学范畴敲响了形而上学的丧钟。 19 世纪是科学年代的开端。在天文学范畴，科学家们开端论及太阳系的来源和演化。在地质学范畴，英国的地质学家 赖尔提出地质突变理论。在生物学范畴，细胞学说、生物进化论，孟德尔的遗传规则相继被发现。在化学范畴，原子分子论被科学必定；拉瓦锡推翻了燃素说，并成为发现质量守恒规则的榜首人； 1869 年，俄国化学家门捷列夫宣布了 元素周期律的图表和《元素特点和原子量的联络》的论文。在文中，门捷列夫预言了十一种不知道元素的存在，并在以 后被逐个证明。十九世纪最严峻的科学成便是电磁学理论的树立和开展。 在 19 世纪之前，人们基本上以为电与磁是两种不同现象，但人们也发现两者之间或许会存在某种联络，因为水手们不 止一次看到，打雷时罗盘上的磁针会产生偏转。1820 年 7 月，丹麦教授奥斯特经过试验证明晰电与磁的彼此效果，他 指出磁针的指向同电流的方向有关。这说明日然界除了沿物体中心线起效果的力以外，还存在着旋转力，而这种旋转 力是牛顿力学所无法解说的，这样，一门新学科??电磁学诞生了。 奥斯特的发现震动了物理学界，科学家们纷繁做各种试验，力求搞清电与磁的联络。法国的安培提出了电动力学理论。 英国化学家、物理学家? ɡ 苡?831 年总结出电磁感应规则，1845 年他还发现了“磁光效应” ，播下了电、磁、光一致 理论的种子。但法拉弟的学说都是用直观的方式表达的，短少准确的数学言语。后来，英国物理学家麦克斯韦战胜了 这一缺陷，他于 1865 年依据库仑规则、安培力公式、电磁感应规则等经历规则，运用矢量剖析的数学手法，提出了真 空中的电磁场方程。今后，麦克斯韦又推导出电磁场的动摇方程，还从动摇方程中推论出电磁波的传达速度刚好等于 光速，并预言光也是一种电磁波。这就把电、磁、光一致起来了，这是继牛顿力学今后又一次对天然规则的理论性概 括和归纳。 1888 年，德国科学家赫兹证明晰麦克斯韦电磁波的存在。使用赫兹的发现，意大利物理学家马可尼、俄国的波波夫先 后别离完成了无线电的传达和承受，使有线电报逐步开展成为无线电通讯。所有这些电器设备都需求很多的电，这远 远不是弱小的电池所能供给的。1866 年，榜首台自激式发电机面世使电流强度大大提高。70 年代，欧洲开端进入电力 年代。80 年代还建成了中心发电站，并处理了远间隔输电问题。电力的广泛应用是继蒸汽机之后近代史上的第2次科 技革新。电磁学的开展为这次科技革新供给了重要的理论预备。因为天然科学的新发现被敏捷应用于出产，第2次工 业革新在欧美国家繁荣鼓起。 19 世纪，天然科学在多个范畴取得了光辉的成果。物理学中全部基本问题在牛顿力学的根底上都已基本上得到处理， 科学家们给牛顿力学原本解说不了的电磁现象虚拟了一个物质承当者--以太。把电磁现象归结为以太的机械运动，他们 以为整个物理国际都可以归结为肯定不行分的原子和肯定制止的以太这两种物质始原。 合理古典物理学到达高峰，人们沉醉于“一无是处”的境地时，却出其不意产生了一系列震动整个物理学界的严峻事 件。首先是迈克耳逊和莫雷为了寻觅地球相对于肯定停止的以太运动进行了闻名的以太漂移试验，但试验效果却同古 典理论的猜测相反；在对比热和热辐射的研讨中又呈现了“紫外灾祸”等古典理论不行战胜的对立。古典物理学再次 遭到严峻的应战，第三次面对严峻的危机。 十九世纪未，德国物理学家伦琴发现了一种能穿透金属板使底片感光的 X 射线。不久,贝克勒尔发现了放射性现象。居 里配偶受贝克勒尔启示，发现了钋、镭的放射性，并在艰苦的条件下提炼出辐射强度比铀强 200 万倍的镭元素。1897 年，汤姆生发现了电子，打破了原子不行分的传统观念，电子和元素放射性的发现，打开了原子的大门，使人们的认 识得以深化到原子的内部，这就为量子论的创建奠定了根底。量子论是反映微观粒子结构及其运动规则的科学。与此 一起，在对电磁效应和时空联络的研讨中相对论产生了。相对论将力学和电磁学理论以及时刻、空间和物质的运动联 系了起来。这是继牛顿力学、麦克斯韦电磁学今后的又一次物理学史上的大归纳。量子论和相对论是现代物理学的两 大支柱，是促进 20 世纪科学技能飞跃开展的理论根底。 20 世纪四五十年代，第三次科技革新鼓起。电子计算机的创造和应用是科技开展史上一项划年代的成果。蒸汽年代和 电气年代的技能创造大都是延长人的四肢与感官功用，解放人的膂力，而电子计算机却是延长了人的脑的功用。它开 始替代人的部分脑力劳动，在必定程度上物化并扩大了人类的智力，极大地增强了人类知道和改造国际的才能，现在 更是广泛浸透和影响到人类社会的各个范畴。 当今年代，科技的开展一日千里，集体化、社会化、高速化的趋势和特征反常显着，咱们随时或许面对新的危机，新 的应战，只需咱们不断开辟、不断创新，科学的明日必定会愈加夸姣。

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