《麥克斯韋介紹》PPT課件.ppt

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1、James Clerk Maxwell,麥克斯韋,1、名片 2、生平簡(jiǎn)介3、家庭背景 4、教育經(jīng)歷5、學(xué)術(shù)歷程 6、社會(huì)活動(dòng)7、巨星隕落 8、圖片影音資料,個(gè)人名片,James Clerk Maxwell of Glenlair FRS FRSE (13 June 1831-5 November 1879) was a Scottishphysicist and mathematician. His most prominent achievement was formulating classical electromagnetic theory.

2、 This unites all previously unrelated observations, experiments, and equations of electricity, magnetism, and optics into a consistent theory.Maxwells equations demonstrate that electricity, magnetism and light are all manifestations of the same phenomenon, namely the electromagnetic field. Subseque

3、ntly, all other classic laws or equations of these disciplines became simplified cases of Maxwells equations. Maxwells achievements concerning electromagnetism have been called the second great unification in physics,after the first one realised by Isaac Newton.,生平簡(jiǎn)介,1831年生于蘇格蘭愛(ài)丁堡。他的智力發(fā)育格外早，年僅十五歲時(shí)，就

4、向愛(ài)丁堡皇家學(xué)院遞交了一份科研論文。他就讀于愛(ài)丁堡大學(xué)，畢業(yè)于劍橋大學(xué)。他成年時(shí)期的大部分時(shí)光是在大學(xué)里當(dāng)教授，最后是在劍橋大學(xué)任教。他結(jié)過(guò)婚，但沒(méi)有孩子。（汗） 一般認(rèn)為麥克斯韋是從牛頓到愛(ài)因斯坦這一整個(gè)階段中最偉大的理論物理學(xué)家。麥克斯韋生前沒(méi)有享受到他應(yīng)得的榮譽(yù)（貌似是天才的共同點(diǎn)），因?yàn)樗目茖W(xué)思想和科學(xué)方法的重要意義直到20世紀(jì)科學(xué)革命來(lái)臨時(shí)才充分體現(xiàn)出來(lái)。然而他沒(méi)能看到科學(xué)革命的發(fā)生。1879年11月5日，麥克斯韋因病在劍橋逝世，年僅48歲。那一年正好愛(ài)因斯坦出生。科學(xué)史上這種巧合還有一次是在1642年，那一年伽利略去世，牛頓出生。(What a coincidence!!!),家

5、庭背景,詹姆斯克拉克麥克斯韋1831年6月13日生于蘇格蘭古都愛(ài)丁堡，麥克斯韋的父親約翰是一名不隨流俗的機(jī)械設(shè)計(jì)師，他對(duì)麥克斯韋的影響非常大。他是長(zhǎng)老會(huì)教友，但思路開闊，思想敏銳，講求實(shí)際，特別能干。家里的事情，不分巨細(xì)，他都料理得很好。修繕?lè)课?，打掃庭院，給孩子們制做玩具，乃至裁剪衣服，他樣樣都能勝任。（奶爸級(jí)人物哈）1847年，麥克斯韋16歲，中學(xué)畢業(yè)，進(jìn)入愛(ài)丁堡大學(xué)學(xué)習(xí)。這里是蘇格蘭的最高學(xué)府。他是班上年紀(jì)最小的學(xué)生，但考試成績(jī)卻總是名列前茅。他在這里專攻數(shù)學(xué)物理，并且顯示出非凡的才華。他讀書非常用功，但并非死讀書，在學(xué)習(xí)之余他仍然寫詩(shī)，不知滿足地讀課外書，積累了相當(dāng)廣泛的知識(shí)。（好帥哦

6、！）,教育經(jīng)歷,在愛(ài)丁堡大學(xué)，麥克斯韋獲得了攀登科學(xué)高峰所必備的基礎(chǔ)訓(xùn)練。其中兩個(gè)人對(duì)他影響最深，一是物理學(xué)家和登山家福布斯，一是邏輯學(xué)和形而上學(xué)教授哈密頓。福布斯是一個(gè)實(shí)驗(yàn)家，他培養(yǎng)了麥克斯韋對(duì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的濃厚興趣，一個(gè)從事理論物理的人很難有這種興趣。他強(qiáng)制麥克斯韋寫作要條理清楚，并把自己對(duì)科學(xué)史的愛(ài)好傳給麥克斯韋。（看來(lái)優(yōu)秀有部分是強(qiáng)迫出來(lái)的）哈密頓教授則用廣博的學(xué)識(shí)影響著他，并用出色的怪異的批評(píng)能力刺激麥克斯韋去研究基礎(chǔ)問(wèn)題。在這些有真才實(shí)學(xué)的人的影響下，加上麥克斯韋個(gè)人的天才和努力，麥克斯韋的學(xué)識(shí)一天天進(jìn)步，他用三年時(shí)間就完成了四年的學(xué)業(yè)，相形之下，愛(ài)丁堡大學(xué)這個(gè)搖籃已經(jīng)不能滿足麥克斯韋

7、的求知欲。為了進(jìn)一步深造，1850年，他征得了父親的同意，離開愛(ài)丁堡，到人才濟(jì)濟(jì)的劍橋去求學(xué)。（人往高處走哦）,赫茲是德國(guó)的一位青年物理學(xué)家。麥克斯韋的電磁學(xué)通論發(fā)表之時(shí)，他只16歲。在當(dāng)時(shí)的德國(guó)，人們依然固守著牛頓的傳統(tǒng)物理學(xué)觀念，法拉第、麥克斯韋的理論對(duì)物質(zhì)世界進(jìn)行了嶄新的描繪，但是違背了傳統(tǒng)，因此在德國(guó)等歐洲中心地帶毫無(wú)立足之地，甚而被當(dāng)成奇談怪論。當(dāng)時(shí)支持電磁理論研究的，只有波爾茨曼和赫爾姆霍茨。赫茲后來(lái)成了赫姆霍茨的學(xué)生。在老師的影響下，赫茲對(duì)電磁學(xué)進(jìn)行了深入的研究，在進(jìn)行了物理事實(shí)的比較后，他確認(rèn)，麥克斯韋的理論比傳統(tǒng)的“超距理論”更令人信服。于是他決定用實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)這一點(diǎn)。1886

8、年，赫茲經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)明了一種電波環(huán)，用這種電波環(huán)作了一系列的實(shí)驗(yàn)，終于在1888年發(fā)現(xiàn)了人們懷疑和期待已久的電磁波。赫茲的實(shí)驗(yàn)公布后，轟動(dòng)了全世界的科學(xué)界，由法拉第開創(chuàng)、麥克斯韋總結(jié)的電磁理論，至此取得了決定性的勝利。麥克斯韋的偉大遺愿終于實(shí)現(xiàn)了。,海因里希魯?shù)婪蚝掌?學(xué)術(shù)歷程,1847年進(jìn)入愛(ài)丁堡大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理。 1850年轉(zhuǎn)入劍橋大學(xué)三一學(xué)院數(shù)學(xué)系學(xué)習(xí) 1854年以第二名的成績(jī)獲史密斯獎(jiǎng)學(xué)金，畢業(yè)留校任職兩年。 1856年在蘇格蘭阿伯丁的馬里沙耳任自然哲學(xué)教授。 1860年到倫敦國(guó)王學(xué)院任自然哲學(xué)和天文學(xué)教授。 1861年選為倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)員。 1865年春辭去教職回到家鄉(xiāng)系統(tǒng)地總

9、結(jié)他的關(guān)于電磁學(xué)的研究成果，完成了電磁場(chǎng)理論的經(jīng)典巨著論電和磁，并于1873年出版 1871年受聘為劍橋大學(xué)新設(shè)立的卡文迪什試驗(yàn)物理學(xué)教授，負(fù)責(zé)籌建著名的卡文迪什實(shí)驗(yàn)室，1874年建成后擔(dān)任這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的第一任主任，直到1879年11月5日在劍橋逝世。,電磁學(xué)通論 經(jīng)過(guò)了八年的艱苦努力，1873年麥克斯韋的一部電磁學(xué)專著終于問(wèn)世了，書名叫作電磁學(xué)通論。電磁學(xué)通論是一部經(jīng)典的電磁理論著作，在這本大部頭的著作中，麥克斯韋系統(tǒng)地總結(jié)了人類在19世紀(jì)中葉前后對(duì)電磁現(xiàn)象的探索研究軌跡，其中包括庫(kù)侖、安培、奧斯特、法拉第等人的不可磨滅的功績(jī)，更為細(xì)致、系統(tǒng)地概括了他本人的創(chuàng)造性努力的結(jié)果和成就，從而建立起完

10、整的電磁學(xué)理論。這部巨著有著非同小可的歷史意義，可與牛頓的數(shù)學(xué)原理（力學(xué)）、達(dá)爾文的物種起源（生物學(xué)）相提并論。當(dāng)時(shí)麥克斯韋只有42歲，已經(jīng)回到劍橋任實(shí)驗(yàn)物理學(xué)的教授他的朋友和學(xué)生以及科學(xué)界的人士對(duì)他的這本書更是期待已久，爭(zhēng)相到各地書店去購(gòu)買，以求先睹為快，所以書的第一版很快就被搶購(gòu)一空。,其中， E是電場(chǎng)強(qiáng)度（單位伏/米，V/m）； B是磁通量密度（單位特斯拉，T），也稱磁感強(qiáng)度； H是磁場(chǎng)強(qiáng)度（單位安/米，A/m）； D是電位移矢量（單位庫(kù)倫/平方米，C/m）； 是自由電荷體密度（單位庫(kù)倫/立方米，C/m）； J是自由電流面密度（單位安/平方米，A/m）； 是 真空介電常數(shù)； 0是 真空磁

11、導(dǎo)率。,社會(huì)活動(dòng),麥克斯韋把他的心血默默地獻(xiàn)給了卡文迪許實(shí)驗(yàn)室。 這座實(shí)驗(yàn)室在 1872 年破土，到 1874 年完工。修建經(jīng)費(fèi)是一位鼓勵(lì)科學(xué)的公 爵捐贈(zèng)的。為了增添儀器，麥克斯韋也拿出了自己不多的積蓄。在整個(gè)籌建 過(guò)程中，從設(shè)計(jì)、施工、儀器購(gòu)置，直到大門上的題詞，麥克斯韋都親自過(guò) 問(wèn)。它是實(shí)驗(yàn)室的創(chuàng)建人，也是第一任主任。后來(lái)相繼接替他的是瑞利（1842 1919）和約瑟夫湯姆遜，湯姆遜以后是盧瑟福（18711937），他們都是 世界第一流的物理學(xué)家。這座實(shí)驗(yàn)室開花結(jié)果的時(shí)期在 20 世紀(jì)。大批優(yōu)秀的 科學(xué)人才，尤其是原子能物理方面的人才，都是從這里培養(yǎng)出來(lái)的。麥克斯韋最后幾年的主要工作，是整

12、理卡文迪許留下的大量資料。這項(xiàng) 由公爵委托給他的任務(wù)，工作相當(dāng)繁重。 卡文迪許是 18 世紀(jì)一位性情怪僻的 英國(guó)著名物理學(xué)家和化學(xué)家。他曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)氫氣，確定水的化學(xué)組成，第一個(gè) 計(jì)算地球的質(zhì)量，在靜電學(xué)上也很有研究。他終身未娶，為人靦腆，喜歡離群獨(dú)居，死后留下二十多扎沒(méi)有發(fā)表的科學(xué)手稿，大多涉及數(shù)學(xué)和電學(xué)，其 中不少很有價(jià)值的東西埋沒(méi)了幾乎半個(gè)世紀(jì)。整理這些資料是一件非常細(xì)致 而困難的工作，麥克斯韋為了完成這項(xiàng)工作，作出了很大的犧牲：他放棄了 自己的研究，耗盡了精力。,巨星隕落,麥克斯韋后期的生活充滿了煩惱。他的學(xué)說(shuō)沒(méi)有人理解，妻子又久病不 愈。這雙重的不幸，壓得他精疲力盡。妻子生病以后，整個(gè)家

13、庭生活的秩序 都亂了。麥克斯韋對(duì)妻子一向體貼入微，為了看護(hù)妻子，他曾經(jīng)整整三個(gè)星 期沒(méi)有在床上睡過(guò)覺(jué)。盡管這樣，他的講演，他的實(shí)驗(yàn)室工作，卻從來(lái)沒(méi)有 中斷過(guò)。過(guò)分的焦慮和勞累，終于損害了他的健康。同事們注意到這位無(wú)私 的科學(xué)家在漸漸地消瘦下去，面色也越來(lái)越蒼白。但是，他還是那樣頑強(qiáng)地 工作。 1879 年是麥克斯韋生命的最后一年。這一年的春天來(lái)得很晚，也格外冷。他的健康明顯惡化，但是他仍然堅(jiān)持不懈地宣傳電磁理論。這時(shí),他的講座只有兩個(gè)聽(tīng)眾。一個(gè)是美國(guó)來(lái)的研究生，另一個(gè)就是后來(lái)發(fā)明電子管的 弗萊明。,這是一幕多么令人感嘆的情景??！空曠的階梯教室里，只在頭排坐 著兩個(gè)學(xué)生。麥克斯韋夾著講義，照樣步

14、履堅(jiān)定地走上講臺(tái)，他面孔消瘦， 目光閃爍，表情嚴(yán)肅而莊重。仿佛他不是在向兩個(gè)聽(tīng)眾，而是在向全世界解釋自己的理論。 1879 年 11 月 5 日，麥克斯韋患癌癥去世，終年只有 49 歲。物理學(xué)史上 一顆可以同牛頓交相輝映的明星殞落了。他正當(dāng)壯年就不幸夭折，這是非?？上У?。他的理論為近代科學(xué)技術(shù)開辟了一條嶄新的道路，可是他的功績(jī),在他活著的時(shí)候卻沒(méi)有得到人們重視。麥克斯韋的一生，是咤叱風(fēng)云的一生， 也是自我犧牲的一生。這位科學(xué)巨匠生前的榮譽(yù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及法拉第，直到他死后許多年，在赫茲證明了電磁波存在以后人們才意識(shí)到，并且公認(rèn)他是“牛頓以后世界上最偉大的數(shù)學(xué)物理學(xué)家”。, ,,,,,,,,,,,,,,,,謝謝觀賞,WPS Office,Make Presentation much more fun,WPS官方微博 kingsoftwps,