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電磁學的發展歷史詳細概述

2020-11-13 | pdf | 0.75 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

  電磁學或稱電動力學或經典電動力學。之所以稱為經典,是因為它不包括現代的量子電動力學的內容。電動力學這樣一個術語使用并不是非常嚴格,有時它也用來指電磁學中去除了靜電學、靜磁學后剩下的部分,是指電磁學與力學結合的部分。這個部分處理電磁場對帶電粒子的力學影響。通過方程統一電磁學,并且揭示出光作為電磁波的本質。電磁學的基本方程為麥克斯韋方程組,此方程組在經典力學的相對運動轉換(伽利略變換)下形式會變,在伽里略變換下,光速在不同慣性座標下會不同。保持麥克斯韋方程組形式不變的變換為洛倫茲變換,在此變換下,不同慣性座標下光速恒定。二十世紀初,邁克耳孫-莫雷實驗支持光速不變,光速不變亦成為愛因斯坦的狹義相對論的基石。取而代之,洛倫茲變換亦成為較伽利略變換更精密的慣性座標轉換方式。靜電和靜磁現象很早就被人類發現,由于摩擦起電現象,英文中“電”的語源來自希臘文“琥珀”一詞。遠在公元前2750年,古埃及人就已經知道發電魚(electric fish)會發出電擊。這些魚被稱為“尼羅河的雷使者”,是所有其它魚的保護者。大約兩千五百年之后,希臘人、羅馬人,阿拉伯自然學者和阿拉伯醫學者,才又出現關于發電魚的記載。古代羅馬醫生Scribonius Largus 也在他的大作《Compositiones Medicae》中,建議患有像痛風或頭疼一類病痛的病人,去觸摸電鰩,也許強力的電擊會治愈他們的疾病。阿拉伯人可能是最先了解閃電本質的族群。他們也可能比其它族群都先認出電的其它來源。早于15世紀以前,阿拉伯人就創建了“閃電”的阿拉伯字“raad”,并將這字用來稱呼電鰩。

  在古希臘及地中海區域的古老文化里,很早就有文字記載,將琥珀棒與貓毛摩擦后,會吸引羽毛一類的物質。西元前600年左右,古希臘的哲學家泰勒斯(Thales, 640-546B.C.)做了一系列關于靜電的觀察。從這些觀察中,他認為摩擦使琥珀變得磁性化。這與礦石像磁鐵礦的性質迥然不同;磁鐵礦天然地具有磁性。泰勒斯的見解并不正確。但后來,科學會證實磁與電之間的密切關系。

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