Wstęp - Fizyka
Transkrypt
Wstęp - Fizyka
Elektromagnetyzm. Wstęp historyczny Tales z Miletu (VI wiek p.n.e.) Początki nauki o elektryczności sięgają czasów Talesa z Miletu, który obserwował przyciąganie kawałków trawy przez potarty bursztyn. Badania nad magnetyzmem zaczęły się od chwili zaobserwowania faktu, Ŝe niektóre występujące w przyrodzie "kamienie" (magnetyt) przyciągają Ŝelazo. Elektryczność i magnetyzm rozwijały się niezaleŜnie do roku 1820. Hans Christian Oersted (1777 - 1851) W 1820 roku Oerted zauwaŜył, Ŝe prąd elektryczny w drucie moŜe wpływać na zachowanie się igły magnetycznej kompasu. W tym momencie zaczyna rozwijać się nauka o elektromagnetyźmie. Michael Faraday (1791 - 1867) Faraday zaobserwował, Ŝe zmiana pole magnetycznego obejmującego obwód, powoduje, Ŝe w obwodzie tym płynie prąd. Warunkiem indukowania prądu w takim obwodzie jest ruch magnesu, ruch zwoju, zamykanie i otwieranie przełącznika w zewnętrznym obwodzie z prądem, zmiana natęŜenia prądu w obwodzie zewnętrznym, zmiana kształtu obwodu obejmowanego polem magnetycznym Faraday sformułował prawo indukcji, które jest jednym z podstawowych równań elektrodynamiki. James Clerk Maxwell (1831 - 1879) Sformułował podstawowe prawa elektromagnetyzmu. Prawa te, zwane równaniami Maxwella spełniają w elektromagnetyźmie tę samą rolę, co równania ruchu Newtona i prawo powszechnego ciąŜenia w mechanice. Maxwell dowiódł, Ŝe światło ma naturę elektromagnetyczną i Ŝe jego prędkość moŜemy określic na podstawie czysto elektrycznych i magnetycznych pomiarów. W ten sposób optyka została ściśle powiązana z elektrycznością i magnetyzmem. Zakres zastosowań równań Maxwella jest bardzo szeroki i obejmuje między innymi, podstawowe zasady działanie wielu urządzeń elektromagnetycznych i optycznych, takich jak: silniki elektryczne, cyklotrony, maszyny matematyczne, radio, telewizję, radar, mikroskopy i teleskopy. Heinrich Hertz (1857 - 1894)  Dwadzieścia lat po sformułowaniu teorii Maxwella, Hertz wytworzył w labolatorium elektromagnetyczne "fale Maxwella". Współczesność Obecnie badania nad elektromagnetyzmem rozwijają się w dwóch kierunkach. Równania Maxwella znajdują stałe i powszechne zastosowanie w technice. Z drugiej strony w badaniach teoretycznych czynione są wysiłki nad takim ich uogólnieniem, aby teoria elektromagnetyzmu stała się szczególnym przypadkiem bardziej ogólnej teorii. Taka teoria powinna równieŜ obejmować teorię grawitacji i fizyki kwantowej.