資料介紹
電磁學(xué)或稱電動力學(xué)或經(jīng)典電動力學(xué)。之所以稱為經(jīng)典,是因?yàn)樗话ìF(xiàn)代的量子電動力學(xué)的內(nèi)容。電動力學(xué)這樣一個術(shù)語使用并不是非常嚴(yán)格,有時它也用來指電磁學(xué)中去除了靜電學(xué)、靜磁學(xué)后剩下的部分,是指電磁學(xué)與力學(xué)結(jié)合的部分。這個部分處理電磁場對帶電粒子的力學(xué)影響。通過方程統(tǒng)一電磁學(xué),并且揭示出光作為電磁波的本質(zhì)。電磁學(xué)的基本方程為麥克斯韋方程組,此方程組在經(jīng)典力學(xué)的相對運(yùn)動轉(zhuǎn)換(伽利略變換)下形式會變,在伽里略變換下,光速在不同慣性座標(biāo)下會不同。保持麥克斯韋方程組形式不變的變換為洛倫茲變換,在此變換下,不同慣性座標(biāo)下光速恒定。二十世紀(jì)初,邁克耳孫-莫雷實(shí)驗(yàn)支持光速不變,光速不變亦成為愛因斯坦的狹義相對論的基石。取而代之,洛倫茲變換亦成為較伽利略變換更精密的慣性座標(biāo)轉(zhuǎn)換方式。靜電和靜磁現(xiàn)象很早就被人類發(fā)現(xiàn),由于摩擦起電現(xiàn)象,英文中“電”的語源來自希臘文“琥珀”一詞。遠(yuǎn)在公元前2750年,古埃及人就已經(jīng)知道發(fā)電魚(electric fish)會發(fā)出電擊。這些魚被稱為“尼羅河的雷使者”,是所有其它魚的保護(hù)者。大約兩千五百年之后,希臘人、羅馬人,阿拉伯自然學(xué)者和阿拉伯醫(yī)學(xué)者,才又出現(xiàn)關(guān)于發(fā)電魚的記載。古代羅馬醫(yī)生Scribonius Largus 也在他的大作《Compositiones Medicae》中,建議患有像痛風(fēng)或頭疼一類病痛的病人,去觸摸電鰩,也許強(qiáng)力的電擊會治愈他們的疾病。阿拉伯人可能是最先了解閃電本質(zhì)的族群。他們也可能比其它族群都先認(rèn)出電的其它來源。早于15世紀(jì)以前,阿拉伯人就創(chuàng)建了“閃電”的阿拉伯字“raad”,并將這字用來稱呼電鰩。
在古希臘及地中海區(qū)域的古老文化里,很早就有文字記載,將琥珀棒與貓毛摩擦后,會吸引羽毛一類的物質(zhì)。西元前600年左右,古希臘的哲學(xué)家泰勒斯(Thales, 640-546B.C.)做了一系列關(guān)于靜電的觀察。從這些觀察中,他認(rèn)為摩擦使琥珀變得磁性化。這與礦石像磁鐵礦的性質(zhì)迥然不同;磁鐵礦天然地具有磁性。泰勒斯的見解并不正確。但后來,科學(xué)會證實(shí)磁與電之間的密切關(guān)系。
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