СодержаниеВведение. 3
Развитие электродинамики до середины XIX века. 5
Краткая биография Максвелла. 9
Содержание основных работ Максвелла. 10
Основные положения электромагнитной теории. 17
Экспериментальное подтверждение и развитие теории Максвелла. 23
Заключение. 25
Список литературы. 27ВведениеТеория Ньютона успешно объяснила движение планет вокруг Солнца под влиянием силы притяжения, но не смогла верно объяснить движение электрически заряженных частиц, которые взаимодействуют друг с другом через пустое пространство под влиянием электрических и магнитных сил - модель атома напоминает модель Солнечной системы (в центре атома находится положительно заряженное ядро, вокруг которого вращаются электроны). Вместе с тем между гравитационными и электромагнитными силами есть различия: электрический заряд имеет лишь некоторые частицы, а гравитацией обладают все формы вещества и энергии; электрические силы бывают положительными и отрицательными (причем частицы с разным зарядом притягиваются, а с одинаковым - отталкиваются), а тяготеющие объекты только притягиваются; при малых масштабах (например, в атоме) резко преобладают электромагнитные силы, а при больших масштабах (например, при масштабах Земли) - гравитационные.
Д.К.Максвелл вывел систему уравнений, описывающих взаимосвязь движения заряженных частиц и поведение электромагнитных сил. Центральным понятием теории Максвелла было понятие поля, которое избавило от затруднений, связанных с ньютоновским действием на расстоянии. В XIX в. поле описывалось по аналогии с движущейся жидкостью, поэтому оно характеризовалось с помощью таких терминов, как "магнитный поток", "силовые линии" и т.п. Описание же поля как жидкости предполагает среду, передающую действие от одного заряда к другому. Такую гипотетическую жидкость назвали эфиром. Полагали, что эфир заполняет все пустое пространство, оставаясь невидимым. Электромагнитные поля представлялись в виде натяжений в эфире. Заряженные частицы порождали в эфире волны натяжений. скорость распространения которых, как и показали расчеты, оказалась около 300000 км/с. Свет стал рассматриваться в виде электромагнитных волн, которые вызывались движениями заряженных частиц и которые распространялись в пространстве как колебания эфира. С открытием электромагнитных волн (радиоволны, сверхвысокочастотные. тепловые (инфракрасные), ультрафиолетовые, рентгеновские волны. гамма-излучения) появилась возможность проверки ньютоновской теории пространства и времени.
Если Фарадей осуществил новый подход к изучению электрических и магнитных явлений, создав концепцию поля, которое описывалось с помощью силовых линий, то Максвелл, введя точное понятие электромагнитного поля, сформулировал его законы.
В течение второй половины XIX в. в развитии физики происходили глубокие процессы, приведшие в конечном счете к возникновению в ней новых идей и понятий. К таким понятиям относятся прежде всего понятия электромагнитного поля и структуры атома.
Электромагнитное поле и структура атома - принципиально новые области физического исследования, о существовании которых физики до Максвелла и не подозревали. Максвелловская электродинамика явилась тем источником, из которого возникли и развивались новые направления физического исследования.
Успехи электротехники, повлияли коренным образом на развитие науки об электричестве. Хотя теоретическая электрофизика и продолжала разрабатывать веберовскую идею элементарного взаимодействия движущихся электрических частиц, но мысль об определяющей или во всяком случае значительной роли среды в электрических взаимодействиях начала укрепляться в умах физиков, и с 70-х годов работы по изучению влияния среды на электрические и магнитные взаимодействия приобретают всё больший и больший удельный вес в физической тематике. Решающее влияние в этом направлении оказали труды великого английского физика Максвелла, явившиеся переломным пунктом в развитии науки об электричестве и охватившие двадцатилетний промежуток времени (1861 - 1881).Литература1. Трофимова Т.И. Курс общей физики. М.: "Высшая школа", 2000.
2. Кудрявцев П.С. История физики. М.: "Просвещение", 1956, т.2.
3. Спасский Б.И. "Физика в ее развитии", пособие для учащихся. - М. Просвещение, 1979г.
4. Дягилев Ф.М. "Из истории физики и жизни ее творцов", М. Просвещение, 1986г.
|
