电和磁,就这样合为一体,永不分离。
麦克斯韦方程预言,电磁场中存在波状微扰,并且以固定的速度行进,如同水面的涟漪。于是,麦克斯韦兴致勃勃地计算它的速度,算出电磁波的传播速度,是介电系数和导磁系数的几何平均的倒数,一看得数,是一个惊人的巧合:这个波的速度居然等于光速!原来,几年前得到的那个值,不是一个巧合!
于是,麦克斯韦缓缓地爆出一个猛料:光,也是一种电磁波!
现在我们知道,麦克斯韦波的波长在390—760纳米之间时,它们就是可见光,我们在前面说过,光波长短与人眼可见范围的关系,这次算是复习。
以可见光为界,波长较短的不可见波,有紫外线、X射线、伽马射线;波长较长的不可见波,有红外线(小于万分之一厘米)、微波(1厘米左右)、射电波(这个很长,从1米到几公里或更多)。
电磁波还有一种奇异的特性,它们由于运动还可以改变波长,也就是可以相互转换,你变成我,我变成你,这个问题,我们在后面一定会遇到,此处暂不讨论。
现在我们明白了,原来光、电磁波是一回事,只不过波长不同、效应不同罢了。另外,咱们还明白一件事:不管波长波短,它们的速度相同。这一点至关重要。
这一年,麦克斯韦辞去皇家学院教授之职,回到家乡,系统总结自己在电磁学上的研究成果。
1873年,这是科学史上光辉灿烂的一年。麦克斯韦的《电磁学通论》横空出世。他更为彻底地应用了拉格朗日的方程,推广了动力学的形式体系。
麦克斯韦在这部经典著作中,系统地总结了19世纪中叶前后电磁学的研究成果,包括吉尔伯特、卡文迪许、库仑、伽伐尼、伏打、奥斯特、欧姆、安培、汤姆逊,特别是法拉第等人的巨大贡献,更为细致、系统地概括了他本人创造性的工作成就,建立起完整的电磁学理论。
这部巨著非同小可,可与牛顿的《原理》(力学)、达尔文的《物种起源》(生物学)相提并论。
从此,物理学的广袤大地上,在傲然挺立的力学大厦旁,灿烂辉煌的电磁学宫殿拔地而起,与之比肩!
这一年,电磁王国的总设计师42岁。
麦克斯韦的四元方程组,可以准确地描绘电磁场的特性,及其各种相互作用的关系,它最大优点,就是通用、好用——在任何情况下都好用。
描述:它高度概括并准确描述了电磁学理论。
证明:已经有的理论,用它能推导和证明出来,包括以前所有的电磁定律。
求解:以前没解决的问题,也能用它推导出答案。
预测:以前不知道的东西,或者理论、定律等,它能
麦克斯韦方程预言,电磁场中存在波状微扰,并且以固定的速度行进,如同水面的涟漪。于是,麦克斯韦兴致勃勃地计算它的速度,算出电磁波的传播速度,是介电系数和导磁系数的几何平均的倒数,一看得数,是一个惊人的巧合:这个波的速度居然等于光速!原来,几年前得到的那个值,不是一个巧合!
于是,麦克斯韦缓缓地爆出一个猛料:光,也是一种电磁波!
现在我们知道,麦克斯韦波的波长在390—760纳米之间时,它们就是可见光,我们在前面说过,光波长短与人眼可见范围的关系,这次算是复习。
以可见光为界,波长较短的不可见波,有紫外线、X射线、伽马射线;波长较长的不可见波,有红外线(小于万分之一厘米)、微波(1厘米左右)、射电波(这个很长,从1米到几公里或更多)。
电磁波还有一种奇异的特性,它们由于运动还可以改变波长,也就是可以相互转换,你变成我,我变成你,这个问题,我们在后面一定会遇到,此处暂不讨论。
现在我们明白了,原来光、电磁波是一回事,只不过波长不同、效应不同罢了。另外,咱们还明白一件事:不管波长波短,它们的速度相同。这一点至关重要。
这一年,麦克斯韦辞去皇家学院教授之职,回到家乡,系统总结自己在电磁学上的研究成果。
1873年,这是科学史上光辉灿烂的一年。麦克斯韦的《电磁学通论》横空出世。他更为彻底地应用了拉格朗日的方程,推广了动力学的形式体系。
麦克斯韦在这部经典著作中,系统地总结了19世纪中叶前后电磁学的研究成果,包括吉尔伯特、卡文迪许、库仑、伽伐尼、伏打、奥斯特、欧姆、安培、汤姆逊,特别是法拉第等人的巨大贡献,更为细致、系统地概括了他本人创造性的工作成就,建立起完整的电磁学理论。
这部巨著非同小可,可与牛顿的《原理》(力学)、达尔文的《物种起源》(生物学)相提并论。
从此,物理学的广袤大地上,在傲然挺立的力学大厦旁,灿烂辉煌的电磁学宫殿拔地而起,与之比肩!
这一年,电磁王国的总设计师42岁。
麦克斯韦的四元方程组,可以准确地描绘电磁场的特性,及其各种相互作用的关系,它最大优点,就是通用、好用——在任何情况下都好用。
描述:它高度概括并准确描述了电磁学理论。
证明:已经有的理论,用它能推导和证明出来,包括以前所有的电磁定律。
求解:以前没解决的问题,也能用它推导出答案。
预测:以前不知道的东西,或者理论、定律等,它能