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麦克斯韦的物理思想论文形式.1000以上,

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/28 05:10:42
麦克斯韦的物理思想
论文形式.1000以上,
麦克斯韦的物理思想论文形式.1000以上,
1862年,麦克斯韦在英国《哲学杂志》第4卷23期上,发表了电磁学论文《论物理学的力线》.
这是一篇划时代的论文,它同1855年的《论法拉第的力线》相比,有了质的飞跃.论文不再是法拉第观点的单纯数学翻译,而是作了重大的引申和发展.其中具有决定意义的一步,是引进了“位移电流”的概念.这以前,包括法拉第在内,人们讨论电流产生磁场的时候,指的总是传导电流,也就是在导体中自由电子运动所形成的电流.麦克斯韦在研究中感到这个旧概念存在很大的矛盾.比如在连接交变电源的电容器中,电介质里并不存在自由电荷,也就是没有传导电流,但是磁场却同样存在.麦克斯韦经过反复思考和分析,毅然指出,这里的磁场是由另一种类型的电流形成的,这种电流在任何电场变化着的电介质中都存在,它和传导电流一起,形成了闭合的总电流.麦克斯韦通过严密的数学推导,求出了表示这种电流的方程式,把它称做位移电流.
从理论上引出位移电流的概念,实在是电磁学上继法拉第电磁感应以后的一项重大突破.根据这个科学假设,麦克斯韦推导出两个高度抽象的微分方程式 (方程式直到1865年才最后完善),这就是著名的麦克斯韦方程式.这组方程式,从两方面发展了法拉第的成就.一是位移电流,它表明不但变化着的磁场产生电场,而且变化着的电场也产生磁场;二是方程式不但完满地解释了电磁感应现象,而且还在理论上进行了总结.就是凡是有磁场变化的地方,它的周围不管是导体或者电介质,都有感应电场存在.经过麦克斯韦创造性的总结,电磁现象的规律,终于被他用不可动摇的数学形式揭示出来.电磁学到这时才开始成为一种科学的理论.
在自然科学史上,只有当某一种科学达到了高峰,才可能用数学表示成定律形式.这些定律不但能够解释已知的物理现象,而且还可以揭示出某些还没有发现的东西.正像牛顿的万有引力定律预见了海王星一样,麦克斯韦在《论物理学的力线》中,预见了电磁波的存在.