1電磁場理論開展史引言載法拉弟發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的那一年，英國誕生了一位偉大的科學(xué)家——麥克斯韋，他因創(chuàng)立電磁場理論而成為十九世紀最偉大的物理學(xué)家．麥克斯韋創(chuàng)立電磁場理論系統(tǒng)而完整地概括了電磁場的根本規(guī)律，并預(yù)言了電磁波的存在。一、歷史的前奏在麥克斯韋以前，解釋電磁相互作用有兩種相互對立的觀點．一種是超距作用學(xué)說．即在研究兩個電荷之間相互作用力時，忽略中介空間的作用，電荷會超越空間距離而互相作用，庫侖、韋伯、安培等人都是主張用超距作用學(xué)說來解釋電磁相互作用的．這種學(xué)說當時擁有數(shù)學(xué)根底．另一種是媒遞作用學(xué)說．認為空間有一種能傳遞電力的媒質(zhì)〔稱作以太〕存在，電荷間通過媒質(zhì)互相作用．法拉弟通過實驗揭露了空間媒質(zhì)的重要作用，他認為在空間媒質(zhì)中充滿了電力線，即通過場來傳遞，但媒遞作用學(xué)說還沒有數(shù)學(xué)根底，不易被人接受．也使其開展受到了阻礙．麥克斯韋功績就在于建立了電磁場理論并促進了它的開展．他中學(xué)時曾在數(shù)學(xué)和詩歌比賽中獲第一名，這顯示了他的數(shù)學(xué)才華與豐富的想象力方面的潛力．他年輕時曾讀過法拉弟的?電學(xué)實驗研究?，對法拉弟的物理思想〔如電力線和場的思想〕十分推崇，同時也發(fā)現(xiàn)了它的弱點．麥克斯韋對電磁相互作用的超距觀點早就表示“不能接受即時傳播的思想〞，在法拉弟的物理思想影響下，他決心“為法拉弟的場概念提供數(shù)學(xué)方法的根底〞．二、麥克斯韋創(chuàng)立電磁場理論麥克斯韋創(chuàng)立電磁場理論可分為三個階段：第一階段，統(tǒng)一電磁定律麥克斯韋于1856年發(fā)表了他的第一篇論文?論法拉弟的力線?，在這篇文章中，他試圖用數(shù)學(xué)語言精確地表述法拉弟的力線概念，他采用數(shù)學(xué)推論與物理類比相結(jié)合的方法，以假想流體的力學(xué)模型去模擬電磁現(xiàn)象．他說：“借助于這種類比，我試圖以一種方便的和易于處理的形式為研究電現(xiàn)象提供必要的數(shù)學(xué)觀念〞他的目標是想據(jù)此統(tǒng)一的電磁學(xué)定律．麥克斯韋為到達此目的，他運用了“建立力學(xué)模型——引出根本公式——進行數(shù)學(xué)引伸推導(dǎo)〞的解決科學(xué)問題的思路和方法．予第一侄步，帽建立剝力學(xué)化模型旺首先鋸運用雜類比茂方法徹，麥俱克斯蝦韋把宣電磁捐現(xiàn)象斷和力尖學(xué)現(xiàn)冶象做鮮了類貢比，嶄認為端可以胖建立鼓一種矛不可舉壓縮就流體虹的力掏學(xué)模施型來更模擬寶電磁腫現(xiàn)象旬．這東種流究體模還型為換：一歡是沒擊有慣猛性，留因而在也就枕沒有掉質(zhì)量木；二般是不敘可壓擾縮；倒三是危可以磚從無呢產(chǎn)生歡，又掙可消疾失．濁顯然鋼這是露一種渣假設(shè)碰理想兄流體獎．麥阻克斯談韋在增這篇羞文章匯中寫兇道：棕“我呼企圖青把一混個在宏空間話畫力乓線的損清楚化概念棗擺在矛一個版幾何梢學(xué)家絕的面戲前，蠻并利福用一嶺個流比體的言流線老的概帥念，黨說明腥如何撤畫出昌這些帆流線暫來〞啦“力舍線的藝切線師方向魔就是好電場揉力的御方向露，力牧線的悉密度求表示銜電場緒力的造大小叨〞．腥他企葵圖闡扭明電楊力線忍和電及力線勻所在餐空間廚之間蘭的幾足何關(guān)驕系．產(chǎn)他還武試圖加通過衛(wèi)類比海憑借罩枝的力消學(xué)公姓式推山導(dǎo)出舌電磁釀學(xué)公遇式，胞尋求愧這兩影種不槍同的儲現(xiàn)象往在數(shù)刮學(xué)形疾式上敬的類馳似．步第二串步，屈引出胳根本喉公式鏟早在戶18局42劇年，置W·勒湯姆賽遜就感曾把歲拉普發(fā)拉斯咬的勢魯函數(shù)繪的二扭階微壩分方爭程，涉普遍犧用于壓熱、尿電和拘磁的晶運動氏，建耽立了犬這三音種相慘似現(xiàn)臂象的唱數(shù)學(xué)祥聯(lián)系慨．1箱84蹄7年皇，他玻又在崖不可飽壓縮槐流體慨的流銹線連秒續(xù)性斗根底戴上，育論述掛了電使磁現(xiàn)含象和峰流體萍力學(xué)璃現(xiàn)象木的共圾同性喘．麥非克斯塞韋正帆是吸趁收了夢W·洽湯姆悠遜這順種類駐比方需法，頁把它餃開展裳成為陽研究普各種闊力線纏的重叼要工繡具．廊例如腐麥克遞斯韋芬把電趣學(xué)中傲的勢刪等效絕于流電勢欠麥克謝斯韋亭據(jù)此鴿方式蝦相繼歲推導(dǎo)慢出了批靜電復(fù)磁場扮、穩(wěn)撫恒電嚴磁場能以至農(nóng)瞬變餡電磁忙場的肯根本幕公式奇．其深中最塌重要雀的一婦個就昂是電判場的寒泊松佩方程炒：滲2頁V=箭－4綠πρ息

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