麦克斯韦及其电磁理论终稿.docVIP

麦克斯韦及其电磁理论 毕业生：06物理班 指导教师： 摘要：麦克斯韦是继法拉第之后，集电磁学大成的伟大科学家。他的电磁理论科学地预言了电磁波的存在，而且揭示了光、电、磁现象的本质的统一性，完成了物理学的又一次大综合。 关键词：麦克斯韦；位移电流；麦克斯韦方程组 Maxwell and electromagnetic theory Graduate: 06 HuangAnPing physics class Teacher: WangQiWen Abstract: maxwell is the collection of electromagnetism, after Faraday becomes great scientists. Hes on the theory of electromagnetic wave scientifically predicted the existence of light, and reveals the essence of electric, magnetic phenomenon of unity, completed the physics of large integrated again. The theory of natural science, laid modern electric power industry, electronic industry and radio industry base. Keywords: maxwell, Displacement current, Maxwells equations 一、人物简介 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell 1831--1879)麦克斯韦是继法拉第之后集电磁学大成的伟大科学家。 1831年11月13日生于的，自幼聪颖，父亲是个知识渊博的，使麦克斯韦从小受到良好的教育。10岁时进入爱丁堡中学学习14岁就在爱丁堡皇家学会会刊上发表了一篇关于二次曲线作图问题的论文，已显露出出众的才华。1847年进入爱丁堡大学学习数学和物理。1850年转入三一学院数学系学习，1854年以第二名的成绩获史密斯奖学金，毕业留校任职两年。1856年在苏格兰阿伯丁的马里沙耳任自然哲学教授。1860年到伦敦国王学院任自然哲学和天文学教授。1861年选为伦敦皇家学会会员。1865年春辞去教职回到家乡系统地总结他的关于电磁学的研究成果，完成了电磁场理论的经典巨著《论电和磁》，并于1873年出版，1871年受聘为剑桥大学新设立的卡文迪什试验物理学教授，负责筹建著名的卡文迪什实验室，1874年建成后担任这个实验室的第一任主任，直到1879年11月5日在逝世。 ,建立了一组微分方程。该方程组确定电荷、电流 (运动的电荷) 、电场、磁场之间的普遍联系,是电磁学的基本方程。麦克斯韦还创立了光的电磁学说，揭示了光的本质就是电磁波。 对于麦克斯韦的工作，爱因斯坦于1931年在麦克斯韦生辰百年纪念会上指出:“麦克斯韦的工作是牛顿以来,物理学最深刻和最富有成果的工作”。 二、麦克斯韦思想的形成过程 伟大的数学物理学家麦克斯韦，他在研究电磁学的过程中所形成的关于电磁理论的思想，不是一蹴而就的，而是一个过程，在本文中我将这个过程分为四个阶段来进行叙述。 1、准备阶段 在这个阶段中麦克斯韦为建立电磁场理论准备了重要的数学工具。 1850年转入剑桥大学三一学院数学系学习著名数学家霍普金斯在数学和流体力学上都有建树斯托克斯麦克斯韦经过两位指教，进步很快，不出三年就掌握了当时所有先进的数学方法。霍普金斯对他的评价是：在我教过的全部学生中，毫无疑问，这是最杰出的一个！把数学看成纯粹的符号，为数学而数学把生动的物理学概念同数学结合起来，把数学当成研究物理学的手段。麦克斯韦很重视数学的作用他一开始就把数学和物理学结合起来。 麦克斯韦毕业前一年，汤姆生发表了一篇题目是瞬变电流》的论文麦克斯韦写信给汤姆生，请求他告诉一些研究电学的门路。麦克斯韦《论法拉第的力线》在论文中麦克斯韦通过数学方法，把电流周围存在力线这个现象，概括做一个高等数学里的矢量微分方程。《论法拉第的力线》这篇论文，虽然基本上是对法拉第力线概念的数学“翻译”，却是十分重要的一步。因为麦克斯韦一开始就使用了数学方法，而且了法拉第学说的精髓——力线思想，当做自己研究的起点。 1862年，麦克斯韦发表了第二篇电磁学论文《论物理学的力线》《论物理学的力线》 4、成熟阶段 1865年，他发表了第三篇电磁学论文《电磁场动力学》。在这篇重中，麦克斯韦 （2）磁场力方程：