电磁学和动力技术的新发展课件.ppt

电磁学和动力技术的新发展;法拉第 (1791-1867) 英国著名物理学家、化学家; 1812年当时著名的化学家戴维在皇家研究院做化学讲演，法拉第得到1张票，他十分惊喜地发现自己完全能听懂戴维的讲演，这说明多少年的苦读并非徒劳。从此燃起了进行科学研究的愿望。 他曾致信皇家学会会长，请求在皇家研究院化学实验室找一份差使，但信石沉大海。法拉第又斗胆给戴维写信，并将戴维的演讲笔记装订得很漂亮，一起寄给了戴维。戴维为这位自学青年的才能和好学精神所感动，立即回信鼓励，但没有答应求职要求。后来戴维与助手闹翻，便通知法拉第做一个刷洗瓶子的工作，法拉第愉快接受了，虽然工资比装订工还低。; 1813年法拉第随戴维夫妇到欧洲大陆旅游，虽当奴隶使唤，也虔诚忍受。旅行使法拉第大开眼界，他见到了电化学的始祖伏特和其他著名科学家，1815年回国后逐渐在实验室显示了卓越的实验才能。1816年发表第1篇科学论文。 1824年被选为皇家学会会员（戴维对他产生妒嫉，只有他一人反对，但法拉第还是怀着敬慕的心情称颂戴维，感谢他早期的培养和教导）； 1825年接替戴维任皇家研究院实验室主任； 1833年任皇家学院化学教授。 ; 法拉第一生热爱真理，热爱人民，真诚质朴，作风严谨。把纷至沓来的各种荣誉藏之高阁，却经常走访贫苦教友家庭。关心科学普及事业，愿更多的青少年奔向科学的殿堂。1826年他开设周五科普讲座，直到退休共主持100多次，并积极参与皇家学院每年“圣诞节讲座”19年。 1857年，他再三拒绝担任皇家学会会长，谢绝了皇家学院院长职务。当英王室准备授予他爵士称号时，他多次婉言谢绝说：“法拉第出身平民，不想变成贵族”。 1867年8月25日法拉第逝世，墓碑上照他的遗愿只刻有他的名字和出生年月。人们为纪念这位物理学大师，以“法拉” 作为电容的国际单位。 ; 1821年法拉第研究奥斯特的电流磁作用，作出重大发现：磁作用的方向与产生磁作用的电流方向垂直。法拉第还制成了一种电动机，证明了导线在恒定磁场内的转动。??? 法拉第坚信，如果电流能产生磁场，磁场也一定能产生电流。为此他冥思苦想了10年，许多实验都失败了。直到1831年年底，才取得巨大突破：他发明了一种电磁电流发生器（最原始的发电机）。法拉第不仅作出跨时代的贡献，而且奠定了未来电力工业的基础。;研究电磁感应现象的实验示意图; “至于天才及其威力，可能是存在的，我也相信是存在的，但是，我长期以来为我们实验室寻找天才却从未找到过。不过我看到了许多人，如果他们真能严格要求自己，我想他们已成为有成就的实验哲学家了。” ;麦克斯韦 (1831-1879) ; 第1篇电磁学论文《论法拉第的力线》，法拉第的力线概念获得精确的数学表述，并由此导出库仑定律和高斯定律。 1862年发表第2篇论文《论物理力线》，不但进一步发展了法拉第的思想，扩充到磁场变化产生电场，而且得到了新结果：电场变化产生磁场，由此预言了电磁波的存在，并证明这种波的速度等于光速，揭示了光的电磁本质。这篇文章包括了麦克斯韦研究电磁理论达到的主要结果。 1864年第3篇论文《电磁场的动力学理论》，从几个基本实验事实出发，运用场论的观点，以演绎法建立了系统的电磁理论。; 1873年出版的《电学和磁学论》是集电磁学大成的划时代著作，全面总结了19世纪中叶以前对电磁现象的研究成果，建立了完整的电磁理论体系。这是一部可以同牛顿的《自然哲学的数学原理》、达尔文的《物种起源》和赖尔的《地质学原理》相媲美的里程碑式的著作。 麦克斯韦被大多数近代物理学家看作是19世纪的科学家，但他对20世纪的物理学影响很大，他与牛顿和爱因斯坦齐名。1931年爱因斯坦在麦克斯韦诞辰100周年纪念会上曾指出：麦克斯韦的工作“是牛顿以来，物理学最深刻和最富有成果的工作”，从而使物理现实的概念得到了改变。; 麦克斯韦根据法拉第的电力线和磁力线提出了电磁辐射概念和他的场方程组，从而引出爱因斯坦的狭义相对论，并建立了质量和能量的等效性原理。 麦克斯韦说，他最重要的工作是把法拉第的物理观点用数学表达出来。他曾表示电磁波能在实验室内产生（可惜他34岁得了一场大病，48岁与世长辞）。这种可能性首先由赫兹在1887年实现，这时麦克斯韦已去世8年。所以，具有广泛应用价值的无线电工业来源于麦克斯韦的著述。 量子论的创立者普朗克指出：“麦克斯韦的光辉名字将永远镌刻在经典物理学家的门扉上，永放光芒。从生地来说，他属于爱丁堡；从个性来说，他属于剑桥大学；从功绩来说，他属于全世界”。;