偉大的理論物理學(xué)家——麥克斯韋的故事 麥克斯韋被普遍認(rèn)為是物理學(xué)界最有影響力的物理學(xué)家之一。沒(méi)有電磁學(xué),就沒(méi)有現(xiàn)代電氣工程,也就沒(méi)有現(xiàn)代文明。以下是yjbys編輯精心搜集的偉大理論物理學(xué)家——麥克斯韋的故事,供大家參考。詹姆斯·克拉克·麥克斯韋是一位偉大的英國(guó)物理學(xué)家。他因列出電磁學(xué)的基本定律而聞名。四元方程組舉世聞名。在麥克斯韋之前的很多年,人們就對(duì)電和磁這兩個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛的研究,知道兩者密切相關(guān)。人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了適用于特定情況的各種電磁定律,但在麥克斯韋之前還沒(méi)有制定出完整、統(tǒng)一的學(xué)說(shuō)。麥克斯韋可以準(zhǔn)確地描述電磁場(chǎng)的特性及其與簡(jiǎn)短(但非常復(fù)雜)的四元方程組的相互作用。就這樣,他把混沌的現(xiàn)象歸納為統(tǒng)一的、完整的學(xué)說(shuō)。一個(gè)世紀(jì)以來(lái),麥克斯韋方程組已廣泛應(yīng)用于理論和應(yīng)用科學(xué)領(lǐng)域。 1 / 5__ 源碼網(wǎng)絡(luò)整理,僅作為學(xué)習(xí)參考。麥克斯韋方程組的最大優(yōu)點(diǎn)是它的通用性,可以在任何情況下應(yīng)用。在此之前的所有電磁定律都可以從麥克斯韋方程組中推導(dǎo)出來(lái),許多之前未解的未知數(shù)也可以從方程的推導(dǎo)過(guò)程中得到答案。這些新結(jié)果中最重要的是麥克斯韋本人得出的。根據(jù)他的方程,可以證明電磁場(chǎng)周期性振蕩的存在。
這種振蕩稱(chēng)為電磁波,一旦發(fā)射出來(lái),就會(huì)通過(guò)空間向外傳播。根據(jù)該方程,麥克斯韋可以表示電磁波的速度接近公里(英里)/秒,麥克斯韋意識(shí)到這與測(cè)量到的光速相同。由此他得出了光本身是由電磁波組成的正確結(jié)論。因此,麥克斯韋方程組不僅是電磁學(xué)的基本定律,也是光學(xué)的基本定律。事實(shí)上,所有先前已知的光學(xué)定律都可以從方程中推導(dǎo)出來(lái),許多先前未發(fā)現(xiàn)的事實(shí)和關(guān)系也是如此。 1可見(jiàn)光不是唯一的電磁輻射類(lèi)型。麥克斯韋方程表明,可能存在與可見(jiàn)光不同波長(zhǎng)和頻率的其他電磁波。這些理論結(jié)論后來(lái)被海因利茨·赫茲的公開(kāi)示威所證明。赫茲不僅制作而且測(cè)試了麥克斯韋預(yù)測(cè)的不可見(jiàn)光波作為學(xué)習(xí)參考。幾年后,加列爾莫·馬可尼證明這些不可見(jiàn)的光波可以用于無(wú)線(xiàn)電通信,無(wú)線(xiàn)電就此誕生。今天,我們還使用不可見(jiàn)光進(jìn)行電視通信。 X射線(xiàn)、伽馬射線(xiàn)、紅外線(xiàn)和紫外線(xiàn)是電磁輻射的一些其他示例。所有這些射線(xiàn)都可以使用麥克斯韋方程來(lái)研究。盡管麥克斯韋主要因其對(duì)電磁學(xué)和光學(xué)的貢獻(xiàn)而聞名,但他也對(duì)許多其他學(xué)科做出了重要貢獻(xiàn),包括天文學(xué)和熱力學(xué)。他的特別興趣之一是氣體運(yùn)動(dòng)學(xué)。
麥克斯韋認(rèn)識(shí)到并非所有氣體分子都以相同的速度運(yùn)動(dòng)。有些分子移動(dòng)緩慢,有些分子移動(dòng)快速,有些分子移動(dòng)速度極高。麥克斯韋推導(dǎo)出了一個(gè)公式,用于計(jì)算以一定速度運(yùn)動(dòng)的已知?dú)怏w中的分子百分比。這個(gè)公式稱(chēng)為“麥克斯韋分布”。它是使用最廣泛的科學(xué)公式之一,在物理學(xué)的許多分支中發(fā)揮著重要作用。麥克斯韋1831年出生于蘇格蘭愛(ài)丁堡,他的智力發(fā)展極為早期。年僅十五歲時(shí)貝語(yǔ)網(wǎng)校,他就向愛(ài)丁堡皇家科學(xué)院提交了一篇科研論文。曾就讀于愛(ài)丁堡大學(xué),畢業(yè)于劍橋大學(xué)。他成年后的大部分時(shí)間都擔(dān)任大學(xué)教授,最終在劍橋大學(xué)任教。他已婚但沒(méi)有孩子。麥克斯韋通常被認(rèn)為是從牛頓到愛(ài)因斯坦整個(gè)時(shí)期最偉大的理論物理學(xué)家。 1879 年,就在他 48 歲生日之前,他因病去世。他輝煌的職業(yè)生涯提前結(jié)束了。麥克斯韋從小就有強(qiáng)烈的求知欲和想象力,喜歡思考和提問(wèn)。據(jù)說(shuō),在他兩歲多的時(shí)候,父親有一次帶他到街上,看到路邊停著一輛馬車(chē)。他問(wèn)道:“爸爸,馬車(chē)怎么還不走?”父親說(shuō):正在休息。 ”麥克斯韋又問(wèn):“它為什么要休息?”他的父親漫不經(jīng)心地說(shuō):“也許他累了?”“不,”麥克斯韋認(rèn)真地說(shuō)物理學(xué)家力學(xué),“它肚子疼!”還有一次,姨媽給麥克斯韋帶來(lái)了一個(gè)禮物。一籃子蘋(píng)果,他不停地問(wèn):“這些蘋(píng)果為什么是紅色的?”姨媽不知道怎么回答,就讓他玩吹肥皂泡。
沒(méi)想到,當(dāng)他吹肥皂泡時(shí),他看到了肥皂泡上五顏六色的顏色,并提出了更多的問(wèn)題。上中學(xué)時(shí)物理學(xué)家力學(xué),他還問(wèn)過(guò)諸如“死甲蟲(chóng)為什么不導(dǎo)電?”之類(lèi)的問(wèn)題。以及“活貓和活狗摩擦?xí)l(fā)電嗎?”麥克斯韋的父親在他很小的時(shí)候就教他幾何和代數(shù)。 4 / 5__ 資料整理自網(wǎng)絡(luò),僅供學(xué)習(xí)參考。中學(xué)畢業(yè)后,麥克斯韋幾乎掌握了課本上所有的數(shù)學(xué)知識(shí),因此父親經(jīng)常給他一個(gè)“小火爐”,讓他帶一些難題到學(xué)校去解決。每當(dāng)同學(xué)們玩得開(kāi)心的時(shí)候,麥克斯韋就進(jìn)入了數(shù)學(xué)的天堂。他常常獨(dú)自一人