Реферат по физике на тему максвелл

Александра

Но и как физик-теоретик английский исследователь завоевал славу первопроходца. Последние годы жизни Максвелл занимался подготовкой к печати и изданием рукописного наследия Кавендиша. В качестве материала эталона электрического сопротивления был взят сплав платины и серебра. В году Томсон изучил аналогию между электричеством и упругостью [26]. Устойчивость колец обеспечивается их притяжением к Сатурну и взаимным движением планеты и метеоритов. После этого по совету Вильяма Томсона он начал вести частные исследования в области электричества. Самым большим научным достижением Джеймса Максвелла является созданная им в годах теория электромагнитного поля, которую он сформулировал в виде системы нескольких уравнений уравнения Максвелла , выражающих все основные закономерности электромагнитных явлений первые дифференциальные уравнения поля были записаны Максвеллом в годах.

Показать оценку Средняя оценка: 4. Всего получено оценок: А какая ваша оценка за эту биографию? Основоположник статистической физики и классической электродинамики. Оценка по биографии Новая функция! Максвелл стал членом совета Тринити-колледжа, в — гг. Там он продолжал заниматься наукой, написал несколько сочинений по физике и математике.

Максвелл организовал научно-исследовательскую лабораторию, которая открылась 16 июня г. Свою первую научную работу Максвелл выполнил еще в школе, придумав простой способ вычерчивания овальных фигур. В бытность членом совета Тринити-колледжа занимался экспериментами по теории цветов, выступая как продолжатель теории Юнга и теории трех основных цветов Гельмгольца.

В экспериментах по смешиванию цветов Максвелл применил особый волчок, диск которого был разделен на секторы, реферат по физике на тему максвелл в разные цвета диск Максвелла. При быстром вращении волчка цвета сливались: если диск был закрашен так, как расположены цвета спектра, он казался белым; если одну его половину закрашивали красным, а другую — желтым, он казался оранжевым; смешивание синего и желтого создавало впечатление зеленого.

Это подразумевало их независимость, что многим тогда казалось неочевидным и требовало доказательства оно было дано позже. Далее Максвелл уточнил численный коэффициент в выражении для средней длины курсовая работа по предприятию пробега, а также доказал равенство средних кинетических энергий в равновесной смеси двух газов. Рассмотрев проблему внутреннего трения вязкостиМаксвелл смог впервые оценить значение средней длины пробега, получив правильный порядок величины.

Другим следствием теории был казавшийся парадоксальным вывод о независимости коэффициента внутреннего трения газа от его плотности, что реферат по физике на тему максвелл впоследствии подтверждено экспериментально.

Кроме того, из теории непосредственно следовало объяснение закона Авогадро. Таким образом, в работе года Максвелл фактически построил первую в истории физики статистическую модель микропроцессов, которая легла в основу развития статистической механики. В третьей части он обратился к вопросу о вращательном движении сталкивающихся частиц и впервые получил закон равнораспределения кинетической энергии по поступательным и вращательным степеням свободы.

О результатах применения своей теории к явлениям переноса учёный доложил на очередном съезде Британской ассоциации в Оксфорде в июне года.

Максвелл был вполне доволен своим местом работы, которое требовало его присутствия только с октября по апрель; остальное время он проводил в Гленлэре.

Ему нравилась атмосфера свободы в колледже, отсутствие жёстких обязанностей, хотя он, как один из четырёх риджентов regentдолжен был посещать иногда заседания сената колледжа [51].

Реферат по физике на тему максвелл 330559

К тому же, раз в неделю в так называемой Абердинской научной школе Aberdeen School of Science он читал платные лекции практической направленности для ремесленников и механиков, по-прежнему, как и в Кембридже, испытывая реферат по физике на тему максвелл к обучению рабочих [52]. В этой связи с сентября года упразднялось место профессора, занимавшееся Максвеллом объединённая кафедра была отдана влиятельному профессору Кингс-колледжа Дэвиду Томсону.

Попытка выиграть конкурс на должность профессора натуральной философии Эдинбургского университета, освободившуюся после ухода Форбса, провалилась: эту позицию получил его старый друг Питер Тэт. В начале лета года Максвелл получил приглашение занять пост профессора кафедры натуральной философии лондонского Кингс-колледжа [53] [54].

Лето и начало осени года до переезда в Лондон Максвелл провёл в родном имении Гленлэр, где тяжело заболел оспой и выздоровел лишь благодаря заботам жены. Работа в Кингс-колледже, где делался упор на экспериментальную науку здесь были одни из лучших по оснащённости физические лаборатории и где обучалось большое число студентов, оставляла ему мало свободного времени [55].

Впрочем, он успевал проводить домашние эксперименты с мыльными пузырями и цветовым ящиком, опыты по измерению вязкости газов. В году Максвелл вошёл в состав Комитета по эталонам, задачей которого было определение основных электрических единиц. В качестве материала эталона электрического сопротивления был взят сплав платины и серебра.

Результаты тщательных измерений были опубликованы в году и стали основанием для рекомендации Международным конгрессом электриков ома, ампера и вольта в качестве основных единиц [56] [57].

Максвелл продолжал также заниматься теорией упругости и расчётом сооружений, рассматривал методами графостатики напряжения в фермах теорема Максвеллаанализировал условия равновесия сферических оболочек, развивал методы построения диаграмм внутренних напряжений в телах.

За эти работы, имеющие важное практическое значение, ему была присуждена премия Кейта Keith Medal Эдинбургского королевского общества [58]. В июне года на съезде Британской ассоциации в Оксфорде Максвелл реферат по физике на тему максвелл доклад о своих результатах в области теории цветов, подкрепив их экспериментальными демонстрациями с помощью цветового ящика. Позже в том же году Лондонское королевское общество наградило его медалью Румфорда за исследования по смешению цветов и оптике [59].

Вместе с фотографом Томасом Саттоном англ. Thomas Sutton было получено три негатива цветной ленты на стекле, покрытом фотографической эмульсией коллодий. Негативы были сняты через зелёный, красный и синий фильтры растворы солей различных металлов.

Освещая затем негативы через те же фильтры, удалось получить цветное изображение. Тем не менее, в опыте Максвелла содержался верный принцип получения цветной фотографии, использованный спустя многие годы, когда были открыты светочувствительные красители [61]. В рамках данной механической модели удалось не только дать адекватную наглядную иллюстрацию явления электромагнитной индукции и вихревого характера поля, порождаемого током, но и ввести эффект, симметричный фарадеевскому: изменения электрического поля так называемый ток смещениясоздаваемый сдвигом передаточных колёс, или связанных молекулярных зарядов, под действием поля должны приводить к возникновению магнитного поля [62] [63].

Ток смещения непосредственно привёл к уравнению непрерывности для электрического заряда, то есть к представлению о незамкнутых токах ранее все токи считались замкнутыми [64]. Соображения симметрии уравнений при этом, видимо, не играли никакой роли [65]. Знаменитый физик Дж. В той же статье Максвелл, перейдя к рассмотрению распространения возмущений в своей модели, подметил сходство свойств своей вихревой среды и светоносного эфира Френеля.

Максвелл выступил как продолжатель теории Томаса Юнга , выдвинувшего идею трёх основных цветов и связавшего их с физиологическими процессами в организме человека. Эта работа сразу получила признание в научных кругах. Introductory lecture on experimental physics. Борьба между корпускулярной и волновой теориями позднее повторилась и при объяснении других видов излучения. Хорошо, что после усвоения идей Максвелла физики привыкли к восприятию в качестве основного физического факта утверждения, что существует некоторое поле определённого рода в определённой точке пространства, так как уже давно нельзя было ограничиваться электромагнитным полем.

Это нашло выражение в практическом совпадении скорости распространения возмущений отношения электромагнитной и электростатической единиц электричества, определённой Вебером и Рудольфом Кольраушем и скорости светаизмеренной Ипполитом Физо [66]. Таким образом, Максвелл сделал решительный шаг к построению электромагнитной теории света:.

Мы едва ли можем отказаться от вывода, что свет состоит из поперечных колебаний той же самой среды, которая является причиной электрических и магнитных явлений.

Физика. Лекция 8. Уравнения Максвелла и электромагнитные волны.

Впрочем, эта среда эфир и её свойства не представляли первоочередного интереса для Максвелла, хотя он, безусловно, разделял представление об электромагнетизме как о результате применения законов механики к эфиру. Физике, это связано с первым осознанием реальности запаздывающего взаимодействия зарядов и запаздывающего взаимодействия вообщеобсуждаемого Максвеллом [71]. В этой же работе он фактически предсказал существование электромагнитных волнхотя, следуя Фарадею, писал лишь реферат по физике на тему максвелл магнитных волнах электромагнитные волны в полном смысле этого слова появились в статье года.

Скорость этих поперечных волн оказалась равна скорости света, и таким образом окончательно оформилось представление об электромагнитной природе света [72]. Более того, в этой же работе Максвелл применил свою теорию к проблеме распространения света в кристаллахдиэлектрическая или магнитная проницаемости которых зависят от направления, и в металлахтему максвелл волновое уравнение с учётом проводимости материала [73].

Параллельно своим занятиям электромагнетизмом Максвелл в Лондоне поставил несколько экспериментов по проверке своих результатов в кинетической теории. Им был сконструирован специальный прибор для определения вязкости воздуха, и с его помощью он убедился в справедливости вывода о независимости коэффициента внутреннего трения от плотности эти опыты он проводил вместе со своей женой.

Реферат годакогда Клаузиус выступил с критикой ряда положений теории Максвелла особенно в отношении вопросов теплопроводноститот согласился с этими замечаниями и приступил к исправлению результатов. Однако вскоре он пришёл к заключению о непригодности метода, основанного на представлении о средней длине свободного пробега, для рассмотрения процессов переноса об этом говорила невозможность объяснения температурной зависимости вязкости.

В году Максвелл решил покинуть Лондон и вернуться в родное имение. Причиной этого стало желание больше времени уделять научной работе, а также педагогические неудачи: ему никак не удавалось поддерживать дисциплину на своих чрезвычайно сложных лекциях.

Вскоре после переезда в Гленлэр он тяжело заболел рожистым воспалением головы в результате ранения, полученного на одной из конных прогулок. После выздоровления Максвелл активно взялся за хозяйственные дела, перестройку и расширение своего поместья.

Исследовательская работа должна как можно шире осуществляться коллективными усилиями. Дальнейшее развитие физики показало, что носителем электромагнитных взаимодействий является электромагнитное поле, теорию которого в классической физике Максвелл и создал. Лишь в десятилетнем возрасте у него появился специально нанятый домашний учитель, однако такое обучение оказалось неэффективным, и в ноябре года Максвелл переехал к своей тёте Изабелле, сестре отца, в Эдинбург. После сдачи экзамена Максвелл решил остаться в Кембридже для подготовки к профессорскому званию. Есть и необратимые в термодинамическом понимании процессы — горение, химические реакции и т.

Он регулярно посещал Лондон, а также Кембридж, где принимал участие в приёме экзаменов. Под его влиянием в экзаменационную практику стали вводиться вопросы и задачи прикладного характера [76]. Так, в году он предложил для экзамена исследование, которое представляло собой первую теорию дисперсииоснованную на взаимодействии падающей волны с молекулами, обладающими некоторой частотой собственных колебаний.

Полученная в этой модели зависимость показателя преломления от частоты была независимо выведена через три года Вернером фон Зельмейером Werner von Sellmeier. Весну года Максвелл вместе со своей часто болевшей женой по совету врача провёл в Италиипознакомился с достопримечательностями Рима и Флоренциивстретился с профессором Карло Маттеуччипрактиковался в языках он хорошо знал греческий, латинский, итальянский, французский и немецкий.

Через Германию, Францию и Голландию они вернулись на родину [76]. В году Максвелл выступил в качестве президента секции математики и физики на съезде Британской ассоциации в Ливерпуле [78]. В результате своих опытов по измерению вязкости газов он решил отказаться от представления о молекулах как об упругих шариках. Все естественные процессы представлялись закономерными перемещениями материальных точек в пространстве и времени. Ее основы были позднее распространены на движение жидкостей реферат по физике на тему максвелл упругие колебания тел и особенно успешно использовались реферат по физике на тему максвелл исследовании акустических явлений.

Но в отдельных вопросах отчетливо выявилась ее ограниченность. Особенно часто возникали непреодолимые трудности в оптике.

Самым неудовлетворительным разделом в системе классической физики, созданной Ньютоном, было учение о свете. Ньютон, следуя логике своего учения, считал свет естественной вещью, состоящей из материальных точек.

Так неизбежно пришли к различию между весомыми и невесомыми частицами — малоубедительное решение, которое не могло долго считаться исчерпывающим объяснением. Магнетизм, электричество и гравитация изображались как силы, действующие в пустом пространстве и распространяющиеся с бесконечно большой скоростью.

Такое толкование физических взаимодействий, представляющее их едва ли не как сверхъестественные силы, не соответствовало трезво самое глубокое доклад механистической картине природы. Уже Ньютон искал выход, но не добился успеха. Не было недостатка в попытках объяснить световые явления принципиально иным способом. Гениальный голландский физик Христиан Реферат по физике на тему максвелл, старший современник Ньютона, пытался охватить природу света своей теорией световых волн.

Он предположил, что свет существует в виде продольных колебаний, которые распространяются в веществе, состоящем из мелких частиц, во все стороны от источника возбуждения, подобно звуку в воздухе. Во всяком случае, сторонники Гюйгенса тщетно старались противопоставить его волновое представление корпускулярной теории света, которая поддерживалась высоким авторитетом Ньютона; это особенно показательно как пример тормозящего влияния, которое может оказать в науке большой авторитет.

Борьба между корпускулярной и волновой теориями позднее повторилась и при объяснении других видов излучения. Волновая теория света смогла победить только после того, как английский врач и физик Томас Юнг и французский естествоиспытатель и инженер Огюстен Френель в первых десятилетиях XIX века придали ей иной облик.

Юнг и Френель исходили из того, что свет распространяется не в виде продольных колебаний, подобных колебаниям воздуха во время игры на флейте, а в виде поперечных колебаний, подобных колебаниям скрипичной струны. С колебаниями такого рода связаны оптические явления поляризации, дифракции и интерференции света, которые не поддавались объяснению на основе ньютоновской корпускулярной теории света.

Гипотетическая основа световых колебаний механический носитель волн света стала со времени Гюйгенса называться световым эфиром, или, короче, эфиром. Поскольку свет представляли себе в виде продольных волн, можно было вообразить эфир как разреженный газ. Если же распространение света предполагалось в форме поперечных волн, тогда следовало эфир мыслить как твердое упругое тело.

При весьма малой плотности он должен быть тверже, чем сталь и алмаз. Одновременно световому эфиру приписывали полнейшую проницаемость, с тем, чтобы небесные тела могли двигаться сквозь него без помех, как они это и делали со всей очевидностью.

Биография Джеймса Максвелла

Эфир должен был обладать инерционной массой, но не мог иметь гравитационной массы. Все эти свойства не уживались между. Таким образом, эфир представлял собой реферат по физике на тему максвелл загадочное явление и был предметом постоянных забот механистического мировоззрения, ибо он упорно сопротивлялся любой попытке механического осмысления.

Гипотеза эфира оказалась недостоверной в своей основе. Радикальный обоснованный ответ на этот загадочный вопрос дал в начале XX столетия Эйнштейн, отказавшись при изложении законов электродинамики от эфира. Однако первый и важный шаг на пути к современной картине природы без эфира сделал еще Максвелл, создав электродинамическую теорию света, пошатнувшую традиционную механическую теорию. Ганс Христиан Эрстед, датский врач и естествоиспытатель, в первой половине XIX века был профессором физики в Копенгагене.

В году, во время эксперимента, сопровождавшего лекцию, он впервые заметил магнитное действие электрических токов. Таким образом, он стал первооткрывателем электромагнетизма. Это открытие имело большое научное и техническое значение. Оно привело к изобретению электромагнитного телеграфа и в дальнейшем к созданию электромотора.

[TRANSLIT]

Другой физик, Майкл Фарадей, сын кузнеца и естествоиспытатель-самоучка, ставший профессором Королевского института в Лондоне, считается одним из самых изобретательных экспериментаторов в истории точных естественных наук. Максвелл исходил непосредственно из его опытов. К достижениям Фарадея в области физической химии в числе прочих относятся обнаружение законов электролиза, исследование сжижения газов и открытие бензола, важного углеводородного соединения.

Его наблюдения явлений, происходящих при достаточно высоком напряжении переменного тока на электродах в вакуумной трубке, создали предпосылку для работы с катодными лучами, сыгравшими столь важную роль в становлении современной физики.

Но наибольшее значение впоследствии приобрели исследования Фарадеем электромагнитной индукции. В году, через 11 лет после наблюдения, сделанного Эрстедом, в результате долгих поисков он открыл в обратном порядке эту природную закономерность. Но только при пятой попытке ему действительно удалось осуществить этот замысел.

Если Эрстед узнал, что переменное электрическое поле вызывает магнитное действие и создает магнитное поле, то Фарадей нашел, что временное изменение в магнитных полях создает в проводниках электрический ток.

Это открытие сделало возможным производство электрического силового тока. На нем основано действие динамо-машины и все последующее развитие электротехники.

Реферат по физике на тему максвелл 4083

Но и как физик-теоретик английский исследователь завоевал славу первопроходца. Фарадей в высшей степени обладал способностью делать впечатляюще наглядными результаты своих исследований при помощи реферат по физике на тему максвелл моделей.

Причина возникновения электрических сил лежала, по мнению Фарадея, в процессах, происходящих в пространстве между телами. При поисках признаков различий между намагниченными предметами ему удалось доказать, что все вещества, считавшиеся до тех пор немагнитными, под действием большой магнитной силы обнаруживают явные следы намагниченности. Точно так же он смог реферат по физике на тему максвелл, что все считавшиеся надежными изоляторы изменяются под действием электрических сил. Выяснилось, что между проводниками и непроводниками различие не принципиальное, а лишь количественное.

Эти экспериментальные открытия привели к тому, что Фарадей, как физик, мыслящий строго эмпирически, признающий только факты, которые можно наблюдать, отверг представление об электрических силах дальнодействия. На основе своего представления о силовых линиях Фарадей предполагал уже примерно в году глубокое родство электричества и света.

Эта мысль была необычайно смела для того времени, но она была достойна исследователя, который считал, что только тот находит великое, кто исследует маловероятное. Фарадей, таким образом, пришел к мнению, что учение об электричестве и оптика, стоявшие тогда рядом, но еще не связанные между собой, взаимосвязаны и образуют единую область. Фарадей, однако, не обладал математическим образованием.

Говорили, что он не мог даже возвести в квадрат бином. Таким образом, он был не в состоянии изложить результаты своих исследований при помощи обычных математических средств, он мог охватить их лишь качественно.

Формально это являлось очевидным недостатком, но содержанию все-таки в данном случае не наносило ущерба.

Реферат по физике на тему максвелл 6458

Отсутствие академически-математической подготовки, по мнению Планка, спасло Фарадея от предубеждений, порождаемых математическими и астрономическими источниками, которые в то время неблагоприятно влияли на многих значительных исследователей. Заслуга Максвелла состоит в конечном счете в математической разработке идей Фарадея о магнетизме и электричестве.

При этом он уточнил и расширил ее, превратив в завершенную теорию электродинамики.

Джеймс Клерк Максвелл. Научные труды и вклад в науку

Своими знаменитыми дифференциальными уравнениями Максвелл с высочайшей гениальностью охватил реферат по физике на тему максвелл электромагнитных явлений. Его формулы ценятся математиками и физиками за их простоту и вызывают восхищение своей красотой. Создание Максвеллом уравнений электромагнетизма, открывших век электричества, может рассматриваться как важнейшее теоретическое достижение в истории физики за период, отделяющий теорию гравитации Ньютона от теории относительности Эйнштейна.

При этом с точки зрения познания существенно, что электромагнитное силовое поле выступило на равных правах с материальной точкой — как новая форма проявления реальности. Чисто математическим путем Максвелл пришел к выводу, что в пустом пространстве образуются электромагнитные волны, распространяющиеся со скоростью, соответствующей скорости света в вакууме.

Он обосновал с помощью математических методов предположение Фарадея о том, что свет и электричество одинаковы по своей природе. Генрих Герц метко сравнил теорию Максвелла с мостом, который смелой дугой переброшен через широкую пропасть между оптическими и электромагнитными явлениями. Электромагнитная теория света, сокрушившая преграду между электростатикой и электродинамикой, имела и несомненную эвристическую ценность. Introductory lecture on experimental physics. A treatise on electricity and magnetism.

Контрольные работы по история отечественного государства и праваРеферат на тему природа земли и человекРеферат на тему принцип дирихле
Реферат основные положения бихевиоризмаРеферат на тему кайнозойУголовно правовая ответственность реферат
Реферат на тему футбола в россииЧто я жду от обучения в колледже эссеСувенирная продукция дипломная работа
Реферат на тему способы преодоления барьеров общенияКурсовая работа сбербанк россии особенности его функционированияДоклад на тему красная книга россии