现代科技导论第二章资料.ppt

* 12世纪末指南针传入欧洲。 1650年德国物理学家格里凯发明一台能产生大量电荷的摩擦起电机。 1745年荷兰莱顿大学的马森布罗克发明可以收集电荷的莱顿瓶。 美国物理学家富兰克林把电分为“正电”和“负电”。风筝实验表明天上的电与地上的电相同。发明了避雷针。 1785年法国物理学家库仑由实验得到库仑定律。德国物理学高斯在此基础上推导出高斯定理。 * * 1800年意大利物理学家伏打发明了电池。由此静电研究深入到动电的研究。 1826年德国物理学家欧姆发现欧姆定律，推动了电学的发展。 1840年英国物理学家焦耳发现了电流的热效应定律，即焦耳-楞次定律。 上述研究尽管取得巨大成就，但是对电和磁的研究依然是独立的，电与磁之间没有联系。 * * 1）、奥斯托发现电流的磁效应 I 1820年丹麦物理学家奥斯托（1787-1851）发现电流的磁效应。磁场对电流有作用力。 S N I * * 1820年法国物理学家毕奥（1774-1862）和萨伐尔（1791-1841）发现了毕奥—萨伐尔定律。计算电流产生的磁场。 法国物理学家安培（1775-1836）在1822-1826年间对电流磁效应的研究，发现载流导线间的有相互作用。 安培定律反映了磁场对电流元的作用力的大小和方向。 * * 1831年英国物理学家法拉第经过10年的努力，发现电磁感应定律。 2）、法拉第发现电磁感应 法拉第（Michael Faraday, 1791-1867），伟大的英国物理学家和化学家.他创造性地提出场的思想，磁场这一名称是法拉第最早引入的.他是电磁理论的创始人之一，于1831年发现电磁感应现象，后又相继发现电解定律，物质的抗磁性和顺磁性，以及光的偏振面在磁场中的旋转. * * 闭合的导线回路中所 出现的感应电流，总是使 它自己所激发的磁场反抗 任何引发电磁感应的原因 （反抗相对运动、磁场变 化或线圈变形等）. N S 电磁感应定律： 电磁感应定律是交流发电机的理论基础。 1833年德国物理学家楞次（1804-1865）发现楞次定律。 * * N S N S 用楞次定律判断感应电流方向 * * 法拉第于1837年提出“场”的概念，认为运动电荷与磁体之间是通过磁场产生的相互作用。磁场是物质。并把电场和磁场用电场线和磁场线表示。 I S N I 认为电场与磁场能够相互影响，这些思想对电磁理论的发展、统一的电磁理论起到重要的指导作用。 * * 麦克斯韦（1831-1897）英国物理学家，经典电磁理论的奠基人，气体动理论创始人之一。他提出了有旋场和位移电流的概念，建立了经典电磁理论 ,并预言了以光速传播的电磁波的存在 .在气体动理论方面 ,他还提出了气体分子按速率分布的统计规律。 3）、麦克斯韦创立经典电磁学理论 * * 1）有旋电场 麦克斯韦假设 2）位移电流 方程的微分形式 麦克斯韦电磁场 * * 方程的积分形式 麦克斯韦电磁场 麦克斯韦的电磁场理论的建立是19世纪物理学发展史上又一个重要里程碑。 * * 麦克斯韦的电磁场理论预言了电磁波的存在，并计算出电磁波的速度（即光速）。 (真空中 ) 爱因斯坦称麦克斯韦的电磁场理论“是自牛顿以来物理学所经历的最深刻和最有成果的一次真正观念上的变革。” 麦克斯韦是经典电磁理论上的牛顿。 * * 1888 年德国物理学家赫兹用实验证实了他的预言。证实了光是电磁波。麦克斯韦理论奠定了经典动力学的基础，为无线电技术和现代电子通讯技术发展开辟了广阔前景。 麦克斯韦电磁理论不仅把电学和磁学统一起来，而且统一了电磁学和光学。完成了经典物理学第三次大综合。 麦克斯韦电磁理论是电力、无线电、电子工业的理论基础，是产生第二次工业革命的理论基础。 * * 1895年俄国波波夫（1859-1906）和意大利的马可尼分别实现了无线电信号的传递。人类从此而进入无线电通讯的新纪元。马可尼1909年获得诺贝尔物理学奖。 虽然麦克斯韦电磁理论使得无线电技术和现代电子通讯技术迅速发展起来。但是在理论上遇到一些问题。 如电磁波与机械波不同，可在真空中传播。实验证实光速在真空中保持不变，违反了经典物理学中的相对性原理。由此导致了物理学的革命。 * * 6、化学 英国物理学家和化学家道尔顿（1766-1844）在19世纪初总结出一系列的化学定律，如化合物的倍比定律；定比定律、当量定律、质量守恒定律等。提出了科学的原子、分子学说。