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7-3 法拉第的 电磁学研究 一 法拉第生平 二 衰减现象的研究 三 电磁感应的发现 四 法拉第的电磁学研究 问题: 为什么法拉第10年探索才成功?  一、法拉第(1791～1867) 1791 生于伦敦近郊,家境贫寒 1804 进入一家售书兼装订书的商店 两本特别有帮助的书： 《大英百科全书》、《化学谈话》 动手做了一些简单的化学实验 参加科学报告会和讨论会, 受到了初步的科学教育 1821 开始电磁学研究, 9月电磁转动实验 1824 英国皇家学会会员 1825 皇家研究院实验室主任 1825 冶炼不锈钢材 研制折光性能良好的重冕玻璃 1831 发现电磁感应，发明发电机 1833 升为教授 1867年8月25日, 逝世 二、衰减现象的研究 1824年，阿拉果发现“魔盘” 1821年、1822年，安培的“铜环磁化”实验 L.P.Williams.物理.1991.439.安培为什么没有发现电磁感应？ 三、电磁感应的发现 1821年末“电磁旋转实验”：载流导线周围有一种圆形的作用，一种“张力”状态。 在电磁感应现象发现之前6年, 法拉第仿照静电感应, 在日记中就使用了“感应”这个词。 从法拉第的日记中看到, 明确记载的失败就有三次：1824年12月28日; 1825年11月28日; 1828年4月22日。 1825年11月28日他做了以下几个实验: 实验1. 两根长4米长的导线平行放置, 用两张厚纸将它们隔开, 先把其中的一根导线接到电池的两端通电,再把另一根与电流计相连。电流计的指针没有发生任何转动。 实验2. 将空心螺线管接到电池的两极, 把一直导线引进螺线管, 直导线两端与电流计相连, 没有任何效应发生。 实验3. 将实验2中的直导线与电池两极相连, 螺线管与电流计连接, 仍无任何效应。 实验4. 把两根导线互相缠绕着, 先把其中的一根的两头接到电池上通电, 把另一根的两头接到电流计上。没有观察到任何现象。 失败的可能原因分析： 最初的“感应电”思想的局限 缺少实验探索的途径 材料性质和光学玻璃研究的影响 1821～1831 ， 多次尝试寻找“感应电”失败， 1831 第一个效应 1831.8.29 “伏打电感应” 疑问：铁环是必需的吗？ 线圈A是必需的吗？ 1831.10.28 “巴罗轮反旋实验” 法拉第探究过程的思考 科学思想 科学信念 科学假说 对科学探索过程的引导作用 实验能力 归纳综合能力 开辟新领域的眼光 不畏失败的探索精神 能够提出新问题，善于大胆猜测也是一种创新素质； 科学观念影响科学创造过程 法拉第也有未能确认的猜测 法拉第的电磁作用与引力作用联系的思想 电磁传递的波动观点 观念的差别 1938年发现，法拉第在一封封存的信中写道： “前不久在皇家学会宣读了题为《对电做的实验工作》的两篇论文，文中所介绍的一些研究成果以及由于其他观点与实验而产生的一些问题使我得出结论：磁作用的传递需要时间，即当一个磁铁作用于另一个远处的磁铁时，产生作用的原因（我以为可以称之为磁）是逐渐地从磁体传播开去的：这种传播需要一定的时间，而这个时间显然是非常短的。 我还认为，电感应也是这样传播的。我以为，磁力从磁极出发的传播类似于起波纹的水面的振动或者空气粒子的声振动，也就是说，我打算把振动理论应用于磁现象，就象对声作的那样，而且这也是光现象最可能的解释。 类比之下，我认为也可以把振动理论运用于电感应。我想用实验来证明这些观点，然而，我的时间要用于履行职责，而这可能拖长实验的时间，而实验本身也可能成为观察对象。因此，我把这封信递交皇家学会收藏时，要以一个确定的日期来为自己保留这个发现。这样，当从实验上得到证明时，我就有权力宣布这个日期是我发现的日期。就我所知，现在除了我外，科学家中还没有人持类似的观点。 迈·法拉第 1832年3月12日 于伦敦皇家学会” 四、法拉第的电磁学研究 发现： 电磁感应的发现和研究 电的同一性研究 电解研究 自感现象的研究 电介质研究 光的偏振面的磁致偏转 介质对磁相互作用的研究 “力线”和“场”的概念 指导思想： 主张各种自然力的统一，强调近距作用观点 7-5 经典电磁场理论的建立 1831 苏格兰的爱丁堡 1845 发表第一篇论文 1847 爱丁堡大学 1850 ～ 1854 剑桥大学