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电动力学的发展史

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发表于 2008-11-8 23:09:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
   电动力学的基本原理是在研究电磁现象的基础上建立起来的,下面简略地回顾一下电磁学的发展史。
         
      人类对电磁现象的认识可追溯到公元前六世纪,但在很长一段时间内只停留在对自然现象的观察上,并且认为电现象和磁现象是互不相关的,是完全独立的现象,直到1785年库仑(C.A.Couloumb,
      1736-1806)通过实验建立了库仑定律,1819年奥斯特(H.C.Oersted,1777-1862)和萨伐(Savart,1791-1841)在安培实验的基础上建立了电流产生磁场的定量定律,才开始认识到电和磁之间的联系,是电磁学成为较系统的科学,1831年法拉第(M.Faraday,1791-1867)发现了电磁感应现象,从而发现了电和磁之间的相互影响、相互转换现象,从此,电磁学开始进入建立统一电磁理论的阶段。当时电磁学已建立了三个重要的实验规律,即库仑定律、毕奥-萨伐尔定律和法拉第定律。麦克斯韦(J.C.Maxwell,1831-1879)在前人工作的基础上,通过分析、比较实验资料和已知规律之间的关系和矛盾,特别是在法拉第“力线”和“场”的概念的启发下,提出涡旋电场和位移电流的假设,即变化的磁场激发电场,变化的电场激发磁场,成功地完成了电磁学的理论总结工作,于1864年发表了统一的电磁场理论,即麦克斯韦方程组。
         
      麦克斯韦根据他得出的方程组从理论上预言:统一的电磁场将以横波的形式在空间传播,形成电磁波。他还解释了许多光学现象和定律。1880年赫兹(H.Hertz,1857-1894)第一次从实验上证实了电磁波的存在,完全证实了麦克斯韦的假设和理论的正确性,导致了无线电通讯技术的发展。此后,人们又陆续发现了紫外线、x射线和γ射线,并证明了它们都是电磁波,它们与可见光的差别只在于波长更短。
         
      麦克斯韦的工作使人类对自己的认识产生了一个飞跃,它不仅使电磁现象和光现象有了统一的理论解释,而且给科学技术带来了巨大的变革。在物理学史上,这是从实践上升为理论,理论又指导实践的一个范例。
         
      麦克斯韦的电磁理论不仅完成了电磁学理论的飞跃,而且还孕育了新的物理突破,由麦克斯韦方程组得出的一个重要结论是电磁波以光速传播。在导出这一结论的过程中没有特殊参照系的限制,这实际上包含了狭义相对论的内容。1905年,爱因斯坦(A.Einstein,1879-1955)发表了开创性的论文《论动体的电动力学》,建立了狭义相对论,把电磁运动和时间、空间概念更紧密地联系了起来。
         
      本世纪以来由于现代生产对认识物质微观结构的迫切要求,人们又进一步研究电磁场的微观性质,发展了量子电动力学。现在看来,电磁场已经成为人们了解的比较深刻的物质存在形态,这正是和它在生产实践中的广泛应用分不开的。现代生产实践还对各种物质材料的电磁性能提出新的要求,象铁磁体、铁导体、超导体、等离子体。非线性物质等特殊物质的应用不断发展,这对电动力学不断提出新课题。激光技术的进展又使人们对电磁场的微观结构与宏观场之间的关系有更深刻的理解。
         
      从物理内容上讲,电动力学是在学完了电磁学课程之后,从基本运动规律出发,进一步研究电磁场的各种运动形态以及它们和带电体的相互作用等的一门理论物理课程。在电磁学课程中,我们是从电和磁的实验现象出发,总结几个实验规律,并在研究了各种特殊的实验现象之后,逐步归纳出电磁现象的普遍规律。[由于教学工具的限制,在电磁学课程中不可能对电磁现象的本质作进一步的揭示。]电动力学的基本线索则是从分析几个实验定律出发,从中找出具有普遍意义的因素,把特殊规律加以推广,得出具有普遍意义的规律,然后应用理论上得到的普遍规律去分析各种电磁现象,尤其是分析电磁场与带电物质的相互作用、相互影响,从而进一步丰富和发展这些规律。在电动力学课程中,不但有许多物理概念和原理,而且有大量的数学推导和公式,它们以简洁的形式表述了物理规律及其联系。学习电动力学,不仅要注意规律本身的物理内容,也要掌握定量描述物理现象及其规律的教学方法。
         电动力学的主要内容:
      1.电磁现象的基本规律,对电磁学规律进行总结,并进一步完善
      2.用规律求解有关问题
      3.电磁波如何传播
发表于 2008-11-16 15:01:55 | 显示全部楼层
一定有钱途
发表于 2008-11-19 22:36:42 | 显示全部楼层
:lol :lol :lol
发表于 2009-3-2 19:37:52 | 显示全部楼层
hahahahhahhahahahahhahah
发表于 2009-3-2 19:43:37 | 显示全部楼层
好好的好的的
发表于 2010-5-22 22:15:58 | 显示全部楼层
第一次接触这个概念呢,要了解一下啊
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