科学观察|麦克斯韦:有什么样的经历?通过电与磁的研究取得了哪些成就?


麦克斯韦从小家中富有 , 聪明好学 , 尤其是数学天才突出 , 16岁时就发表了数学论文 , 他的才能在少年时代就露出了光芒 。 1850年他进入英国剑桥大学学习数学专业 , 1854年以优异的成绩毕业 。 麦克斯韦大学毕业以后 , 便开始了电与磁理论的研究 。
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【科学观察|麦克斯韦:有什么样的经历?通过电与磁的研究取得了哪些成就?】
1855年麦克斯韦完成了名为《论法拉第的力线》的数学论文 , 第一次从数学上证明了法拉第理论的正确性 。 1862年麦克斯韦又发表了名为《论物理的力线》的论文 , 得出了“电或磁的波动是光的一种”的重要结论 。
他用数学的方法证明了变化的电场能产生磁场 , 变化的磁场也能产生电场 , 他把电场与磁场的这种波动 , 就称为电磁波 。 他用数学的方法还证明了电磁波与光是同样的物质 , 两者的传播速度也相等 。
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麦克斯韦对法拉第等人和自己的研究工作进行了系统而概括的总结 , 提出了联系着电荷、电流 , 、电场、磁场的一个完整的数学方程组 。 后来 , 有人对这个方程组又进行了一些加工和整理 , 成为了电磁场理论的基本方程 , 人们把它叫做麦克斯韦方程组 。
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由这个方程组得出的结论 , 大体上有以下几个方面:①不仅变化的磁场能产生电场 , 而且变化的电场也能产生磁场;②只要有变化的电流 , 就有变化的电场和变化的磁场在空间的传播 , 从而形成电磁波;③电磁波中的电场和磁场相互成90度角 , 而且又都和传播方向相垂直;④电磁波的传播速度始终是一定的 , 它总是以光的速度传播 , 1秒中就可以走30万千米 。
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