(1)人類對電磁現象的接觸和認識是非常早的,最初認為電和磁是互不相關的。1800年意大利物理學家伏達公布了在1795-1796年間發現的電池原理;到1819年,奧斯特發現電流(通電線圈)對磁針的作用;1820年安培發現磁鐵對電流(通電導體)的作用,才開始認識到電和磁的聯系,并提出了分子電流的假說。1831年法拉第在之前花了十年的時間終于發現和總結出電磁感應定律,完成了電流產生磁場的逆過程,即用變化的磁場產生電流。(2)法拉第最先提出電場和磁場的觀點,認為電力和磁力兩者都是通過場而起作用的。在此基礎之上,麥克斯韋終于在1865年建立了系統的電磁場理論。麥克斯韋首先根據導線傳導電流與電容位移電流(變化的電場)產生磁場的統一性,提出變化的電場產生磁場的觀點,并認為法拉第的電磁感應定律,其實質是變化的磁場產生渦旋電場(線圈自感原理),從而將電磁場的性質統一歸納為麥克斯韋方程組,形成體系完整的電磁場理論。
(3)電磁統一規律:①電流(電場增大)產生磁場是右手系,為正項;②磁流(磁場增大)產生電場是左手系,為負項。
(4)電磁場理論的一個重要成就,就是揭示了電磁波的傳播速度與實驗測出的光速相等。這既證明了光是一種電磁波,又導致了無線電波的發現。
(5)必須指出,麥克斯韋的電磁場理論是從宏觀的電磁現象總結出來的經驗定律,與牛頓經典力學一樣,只在宏觀實驗所能達到的范圍內適用。麥克斯韋理論的進一步發展,一是把麥克斯韋方程推廣到高速領域,二是把麥克斯韋方程推廣到分子和原子的微觀領域中去。人們發現麥克斯韋方程在高速領域仍是正確的,但在微觀領域中并不完全適用,因而現代發展了更普遍的量子力學。宏觀電磁理論可以看作量子力學在大范圍條件下的近似規律,正象牛頓經典力學是相對論力學在低速條件下的近似規律一樣,都是在一定條件下的相對真理。
(6)麥克斯韋方程組是愛因斯坦相對論的發源地。
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