- الكهرومغناطيسية -
بالنسبة للكهرومغناطيسية ، قام جيمس كليرك ماكسويل ، وكذلك نيوتن وبولتزمان ، بتوحيد بعض الأعمال الأخرى التي تم إجراؤها من الأبحاث التي أجراها العديد من العلماء والعلماء الذين ركزوا على ظواهر الكهرباء والمغناطيسية ، مثل هانز كريستيان أوستيرد ، ومايكل فاراداي ، وأندريه ماري أمبير وجورج سيمون أوم وويليام ستورجون. كان العمل العظيم الذي قام به ماكسويل هو إعطاء العلم فهمًا أفضل لكيفية عمل الظواهر الكهربائية والمغناطيسية حقًا وما هي العلاقة بين هذين المجالين اللذين درسهما الفيزياء.
في الماضي ، كان يعتقد أن المغناطيسية والكهرباء كانتا جزءًا من حقائق منفصلة. هدفت الدراسات التي أجراها باحثون مهمون ، مثل ويليام جيلبرت وأوتو فون جيريك وستيفن جراي ، خلال القرنين السابع عشر والثامن عشر ، إلى شرح هذه الظواهر بشكل منفصل.
Foto de James Clarck Maxwell
كانت للتجارب التي أجراها العلماء والعلماء نتائج منطقية ساهمت في تطور البحث. حتى مع التفريق بين هاتين الظاهرتين ، كان يعتقد أن هناك علاقة ما بينهما.
حوالي عام 1820 ، تمكن الباحث هانز كريستيان أوستيرد من اكتشاف العلاقة بين الكهرباء والمغناطيسية من خلال اختراع المولدات الكهربائية. سمح الاختراع بإنتاج تيارات كهربائية مستقرة ودائمة ، وهو أمر أساسي لبحث هذه الظواهر.
كانت تجربة Oesterd بسيطة للغاية ، ولكن مع نتيجة قوية للغاية من وجهة نظر علمية. أحضر العالم إبرة مغناطيسية ، بوصلة ، قريبة من موصل للكهرباء ، وهو سلك بلاتيني في دائرة كهربائية. يرجع اختيار السلك البلاتيني إلى حقيقة أنه يضمن الكثافة اللازمة للدراسة. عندما تكون البوصلة قريبة من السلك ، تنحرف الإبرة المغناطيسية عن موضعها الأصلي.
أثبتت هذه التجربة أن التيار الكهربائي ينتج مجالًا مغناطيسيًا. في عام 1831 ، تمكن مايكل فاراداي أيضًا من إنتاج تيار كهربائي ، ومع ذلك ، تم الحصول على هذه النتيجة من تباين التدفق المغناطيسي. استخدم فاراداي ملفين ونواة حديدية لدراساته. أثناء التجربة ، لاحظ الفيزيائي أنه عند تشغيل أو إيقاف تشغيل أحد ملفات المصدر ، يمر تيار كهربائي عبر الملف الآخر. من هذا ، خلص فاراداي إلى أن التيار الكهربائي نشأ بسبب اختلاف المجال المغناطيسي ، وهي ظاهرة تسمى قانون فاراداي أو الحث المغناطيسي.
تجربة Oesterd
تجربة فاراداي
في عام 1861 ، ابتكر الفيزيائي والرياضي جيمس كليرك ماكسويل هذه الظاهرة ، نظريًا صاغ فكرة الكهرومغناطيسية. كانت مساهماته مهمة جدًا لدرجة أن ماكسويل يحظى باحترام إسحاق نيوتن في الميكانيكا في مجال الكهرومغناطيسية. من خلال المعادلات التي طورها ماكسويل ، كان من الممكن إثبات أن المجالات المغناطيسية والكهربائية كانت ، في الواقع ، من مظاهر المجال الكهرومغناطيسي.
في منتصف القرن التاسع عشر ، كانت دراسة انتشار الموجة في وسط مرن (على سبيل المثال ، انتشار الصوت في الهواء أو في وسط مادي آخر) مجالًا متطورًا للبحث والمعادلات التي تصف هذه الظواهر كانت معروفة بالفعل . علاوة على ذلك ، فإن حقيقة أن الضوء يُظهر سلوكًا موجيًا ، أي أنه ينتشر كموجة في وسط مرن (الأثير) ، كان معروفًا أيضًا ومقبولًا من قبل علماء الفيزياء في ذلك الوقت. كانت إحدى القضايا التي نوقشت هي معرفة شكل هذه الموجة وما هي خصائص الأثير.
أدرك ماكسويل أن الكهرباء من الدوامات الموجودة في نموذجه الميكانيكي يمكن أن تكون مفيدة في ربط البصريات بالكهرومغناطيسية والكهرومغناطيسية. بعد الحصول على معادلات الحركة لنظامه من الدوامات والجسيمات ، شرع ماكسويل في تحديد مدى سرعة انتشار الاضطرابات من خلاله على شكل موجات. ستكون هذه الموجات عبارة عن اضطرابات مغناطيسية كهربائية ومغناطيسية تنتشر عبر الأثير. هذه تسمى "الموجات الكهرومغناطيسية".
Representação das ondas Eletromagnéticas se propagando pelo espaço
Equações de Maxwell para o Eletromagnetismo na forma integral
قارن ماكسويل هذه النتائج بالقيم المقاسة لسرعة انتشار الضوء المتاحة في ذلك الوقت ، ووجد اتفاقًا كبيرًا بين القيم المحسوبة لسرعة انتشار الموجة الكهرومغناطيسية في الأثير مع القيم المقاسة لسرعة انتشار الضوء. من خلال مراقبة هذه الاتفاقية ، استنتج ماكسويل أن الضوء هو اهتزاز عرضي عرضي ينتشر في نفس الوسط مثل الظواهر الكهربائية والمغناطيسية.
تم تأكيد هذه الفرضية تجريبياً بواسطة Heinrich Rudolf Hertz (1857 - 1894) من خلال العديد من التجارب التي أجريت بين عامي 1886 و 1889. لقد أنتج واكتشف الموجات الكهرومغناطيسية التي تنتشر بسرعة الضوء والتي لها خصائص مشابهة لتلك الخاصة بالضوء مثل الانعكاس الحيود ، الاستقطاب. فتحت نظرية ماكسويل وتجارب هيرتز مجالًا هامًا من الدراسة أدى إلى تقدم تكنولوجي كبير: دراسة الإشعاع الكهرومغناطيسي في من موجات الراديو والميكروويف.
الانحراف
انعكاس
