- ЕЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ -
Для електромагнетизму Джеймс Клерк Максвелл, а також Ньютон і Больцман, об’єднали деякі інші роботи, зроблені на основі досліджень, проведених кількома вченими та вченими, які зосереджувалися на явищах електрики та магнетизму, таких як Ганс Крістіан Естерд, Майкл Фарадей, Андре-Марі. Ампер, Джордж Саймон Ом і Вільям Стерджен. Велика робота, виконана Максвеллом, полягала в тому, щоб дати науці краще розуміння того, як насправді діють електричні та магнітні явища і який зв’язок між цими двома областями, які вивчає фізика.
У минулому вважалося, що магнетизм і електрика є частиною окремих фактів. Дослідження важливих дослідників, таких як Вільям Гілберт, Отто фон Герік і Стівен Грей, протягом 17-го і 18-го століть мали на меті пояснити ці явища окремо.
Foto de James Clarck Maxwell
Експерименти, проведені вченими-вченими, мали логічні результати, що сприяло еволюції досліджень. Навіть з розмежуванням цих двох явищ вважалося, що між ними існує певний зв’язок.
Приблизно в 1820 році вчений Ганс Крістіан Естерд зміг відкрити зв’язок між електрикою і магнетизмом завдяки винаходу електричних генераторів. Винахід дозволив отримувати стабільні і тривалі електричні струми, що є фундаментальними для дослідження цих явищ.
Експеримент Естерда був досить простим, але з дуже потужним висновком з наукової точки зору. Вчений підніс магнітну стрілку, компас, близько до провідника електрики, який являв собою платиновий дріт у колі. Вибір платинового дроту обумовлений тим, що він гарантував необхідну для дослідження інтенсивність. Коли компас був близько до дроту, магнітна стрілка відхилялася від початкового положення.
Цей експеримент довів, що електричний струм створює магнітне поле. У 1831 році Майклу Фарадею також вдалося виробляти електричний струм, однак цей результат був отриманий шляхом зміни магнітного потоку. Фарадей використовував для своїх досліджень дві котушки і залізний сердечник. Під час експерименту фізик помітив, що при включенні або вимиканні однієї з котушок джерела через іншу котушку проходив електричний струм. З цього Фарадей зробив висновок, що електричний струм виник через зміну магнітного поля, явище, назване законом Фарадея або магнітною індукцією.
Експеримент Естерда
Експеримент Фарадея
У 1861 році фізик і математик Джеймс Клерк Максвелл започаткував це явище, теоретично створивши ідею електромагнетизму. Його внесок був настільки важливим, що в області електромагнетизму Максвелла поважають так само, як Ісаака Ньютона в механіці. За допомогою рівнянь, розроблених Максвеллом, можна було продемонструвати, що магнітне та електричне поля насправді були проявами електромагнітного поля.
У середині 19 століття вивчення поширення хвиль в пружному середовищі (наприклад, поширення звуку в повітрі або в іншому матеріальному середовищі) було добре розвиненою сферою досліджень, і рівняння, що описують ці явища, були вже відомі. . Крім того, той факт, що світло проявляє хвильову поведінку, тобто поширюється як хвиля в пружному середовищі (ефірі), також був відомий і прийнятий фізиками того часу. Одним із обговорюваних питань було знати, якою буде ця хвиля і якими властивостями володіє ефір.
Максвелл зрозумів, що електрика вихорів, присутніх у його механічній моделі, може бути корисною для зв'язку оптики з електромагнетизмом і електромагнетизмом. Отримавши рівняння руху для своєї системи вихрів і частинок, Максвелл приступив до визначення того, як швидко будуть поширюватися збурення у вигляді хвиль. Ці хвилі будуть електричними та магнітними магнітними збуреннями, які поширюються крізь ефір. Вони називаються «електромагнітними хвилями».
Representação das ondas Eletromagnéticas se propagando pelo espaço
Equações de Maxwell para o Eletromagnetismo na forma integral
Максвелл порівняв ці результати з виміряними значеннями швидкості поширення світла, доступними на той момент, знайшовши велике узгодження між значеннями, розрахованими для швидкості поширення електромагнітної хвилі в ефірі, з виміряними значеннями. за швидкість поширення світла. Спостереження Дотримуючись цієї угоди, Максвелл приходить до висновку, що світло — це поперечне поперечне коливання, яке поширюється в тому ж середовищі, що й електричні та магнітні явища.
Цю гіпотезу експериментально підтвердив Генріх Рудольф Герц (1857 - 1894) за допомогою кількох експериментів, проведених між 1886 і 1889 роками. Він створив і виявив електромагнітні хвилі, які поширюються зі швидкістю світла і які мали властивості, подібні до властивостей світла, наприклад, відбиття. , дифракція, поляризація. Теорія Максвелла та експерименти Герца відкрили важливу область дослідження, яка привела до великих технологічних досягнень: вивчення електромагнітного випромінювання в радіохвиль і мікрохвиль.
Дифракція
Відображення
