电磁学的基本理论由19世纪的许多物理学家发展起来,马克士威尔方程组通过一组方程式统一了所有的这些工作,并且揭示出了光作为电磁波的本质。 电磁辐射先被马克士威尔方程组预测,而后由德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹在实验中证实。 中国人被认为是最早利用磁性的,他们早在4000年前就开始利用天然磁石制成指南针来指示方向。1600年,英国人吉尔伯特(William Gilbert) 发表了《De Mage》 (论磁),首次提出了地磁场的概念,并认为可以利用磁针的纵向偏移来测定纬度。1777年,法国人库仑(Charles Coulomb)首次发现了磁吸力与斥力均遵循平方反比律。1820年,丹麦人奥斯特(H Christain Oersted)首次利用电流得到磁场,这也是人类历史上第一次使用非天然磁石来产生磁场。1826年,法国人安培(Andre-Marie Ampere )以分子电流假说为基础,最早提出了关于磁性介质的理论。1831年,英国人法拉第(Michael Faraday)发现磁能生电,并制成发电机和电动机。1834年,英国人麦克斯韦(James Clerk Maxwell)统一电磁理论,提出著名的马克士威尔方程组。这一方程组是整个经典电动力学理论的基础。1878年,英国人奥尔柏林·史密斯(Oberlin Smith)于杂志 《Electric World》上发表文章,首次阐述了磁性记录仪器。不久后于1898年,第一个磁性记录仪器真正诞生——这是现代硬碟和其他磁存储技术的鼻祖。19世纪后半期,居里兄弟提出了关于铁磁性和顺磁性的著名的居里定律。20世纪初期,对于顺磁性和铁磁性都发展了相应的系统理论——郎之万理论和外斯理论。 从20世纪至今,磁存储技术迅速发展,巨磁阻现象和垂直写入技术仍是目前磁学领域的最尖端课题。 发展历史 十八世纪:发生于十八世纪的工业革命,由于蒸汽机的发明,以机器代替人力和兽力,改变了人类的生产方式,大幅地提升了物品生产的质和量。二十世纪初期:在二十世纪初期发明的真空管,可以放大和处理电子讯号,因此产生了广播、电视、和电话等远程通讯事业,使人类的通讯和娱乐方式为之改观。但是以真空管装配的电子产品,不但体积大而且耗电量多,因此早期的电子工业对人类生活的影响,主要是在通讯和娱乐方面。二十世纪中期:在二十世纪中期所发明的电晶体和其后发展的积体电路(Inte-grated Circuit,简称IC)技术,几乎完全取代了真空管,电子工业产生了革命性的变化,电子电路的设计和制造缩小到微米的尺寸。利用新的电子技术,机器生产得以自动化,通讯更为便捷且多样化。二十世纪的末期:在二十世纪的末期,个人电脑和互联网的普及,缩短了人与人之间的距离,使得天涯若比邻。电子科技的发展和应用,对人类生活的各个层面产生了深远的影响。
参考: w.k.84
静磁现象和静电现象很早就受到人类注意。西元前6、7 世纪发现了磁石吸铁、磁石指南以及摩擦生电等现象。系统地对这些现象进行研究则始于16 世纪。1600 年英国医生吉伯特(WilliamGilbert,1544—1603)发表了《论磁、磁体和地球作为一个巨大的磁体》(De mage,magicisque corporibus et de magnomag-e tellure)。他总结了前人对磁的研究,周密地讨论了地磁的性质,记载了大量实验,使磁学从经验转变为科学。书中他也记载了电学方面的研究。 静电现象的研究要困难得多,因为一直没有找到恰当的方式来产生稳定的静电和对静电进行测量。只有等到发明了摩擦起电机,才有可能对电现象进行系统的研究,这时人类才开始对电有初步认识。 1750 年米切尔(John Michell,1724[?]—1793)提出磁极之间的作用力服从平方反比定律,1785 年库仑(Charles Augustin Coulomb,1736—1806)公布了用扭秤实验得到电力的平方反比定律,使电学和磁学进入了定量研究的阶段。 1780 年,伽伐尼(Aloisio Galvani, 1737—1798)发现动物电,1800 年伏打(Alessandro Volta,1745—1827)发明电堆,使稳恒电流的产生有了可能,电学由静电走向动电,导致1820 年奥斯特(HChristian Oersted,1777—1851)发现电流的磁效应。于是,电学与磁学彼此隔绝的情况有了突破,开始了电磁学的新阶段。在这以后,电磁学的发展势如破竹。19 世纪二、三十年代成了电磁学大发展的时期。 首先对电磁作用力进行研究的是法国科学家安培(AndréMariemperè,1775—1836),他在得知奥斯特发现之后,重复了奥斯特的实验,提出了右手定则,并用电流绕地球内部流动解释地磁的起因。接着他研究了载流导线之间的相互作用,建立了电流元之间的相互作用规律——安培定律。与此同时,比奥-沙伐定律也得到发现。英国物理学家法拉第对电磁学的贡献尤为突出。1831 年发现电磁感应现象,进一步证实了电现象与磁现象的统一性。法拉第坚信电磁的近距作用,认为物质之间的电力和磁力都需要由媒介传递,媒介就是电场和磁场。 电流磁效应的发现,使电流的测量成为可能。1826 年欧姆(GeSimon Ohm,1784—1854)因而确定了电路的基本规律——欧姆定律。及至1865 年,麦克斯韦把法拉第的电磁近距作用思想和安培开创的电动力学规律结合在一起,用一套方程组概括电磁规律,建立了电磁场理论,预测了光的电磁性质,终于实现了物理学史上第二次大综合。
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