Кто Является Создателем Теории Электромагнитного Поля?

История открытия — Известные ещё со времён античности электричество и магнетизм до начала XIX века считались явлениями, не связанными друг с другом, и рассматривались в разных разделах физики. В 1819 г. датский физик Х.К. Эрстед обнаружил, что проводник, по которому течёт электрический ток , вызывает отклонение стрелки магнитного компаса, расположенного вблизи этого проводника, из чего следовало, что электрические и магнитные явления взаимосвязаны.

Французский физик и математик А. Ампер в 1824 году дал математическое описание взаимодействия проводника тока с магнитным полем (см. Закон Ампера ). В 1831 г. английский физик М. Фарадей экспериментально обнаружил и дал математическое описание явления электромагнитной индукции — возникновения электродвижущей силы в проводнике, находящемся под действием изменяющегося магнитного поля.

В 1864 г. Дж. Максвелл создаёт теорию электромагнитного поля , согласно которой электрическое и магнитное поля существуют как взаимосвязанные составляющие единого целого — электромагнитного поля. Эта теория с единой точки зрения объясняла результаты всех предшествующих исследований в области электродинамики , и, кроме того, из неё вытекало, что любые изменения электромагнитного поля должны порождать электромагнитные волны , распространяющиеся в диэлектрической среде (в том числе, в пустоте) с конечной скоростью, зависящей от диэлектрической и магнитной проницаемости этой среды.

1. Для вакуума теоретическое значение этой скорости было близко к экспериментальным измерениям скорости света, полученным на тот момент, что позволило Максвеллу высказать предположение (впоследствии подтвердившееся), что свет является одним из проявлений электромагнитных волн.
2. Теория Максвелла уже при своём возникновении разрешила ряд принципиальных проблем электромагнитной теории, предсказав новые эффекты и дав надёжную и эффективную математическую основу описанию электромагнитных явлений.

Однако при жизни Максвелла наиболее яркое предсказание его теории — предсказание существования электромагнитных волн — не получило прямых экспериментальных подтверждений. В 1887 г. немецкий физик Г. Герц поставил эксперимент, полностью подтвердивший теоретические выводы Максвелла.

Его экспериментальная установка состояла из находящихся на некотором расстоянии друг от друга передатчика и приёмника электромагнитных волн, и фактически представляла собой исторически первую систему радиосвязи , хотя сам Герц не видел никакого практического применения своего открытия, и рассматривал его исключительно как экспериментальное подтверждение теории Максвелла.

В XX в. развитие представлений об электромагнитном поле и электромагнитном излучении продолжилось в рамках квантовой теории поля , основы которой были заложены великим немецким физиком Максом Планком . Эта теория, в целом завершённая рядом физиков около середины XX века, оказалась одной из наиболее точных физических теорий, существующих на сегодняшний день.

Кто и в каком году изложил теорию электромагнитного поля?

В \(1820\) году Х. Эрстед провёл опыт, доказывающий, что электрический ток порождает магнитное поле. Фарадей своими опытами доказал, что всякое изменение во времени магнитного поля порождает переменный индукционный ток в замкнутом проводнике. Но электрический ток возникает только при наличии электрического поля.

Появилось много вопросов: • имеют ли различия поля, которые созданы подвижным и покоящимся электрическими зарядами? • Существует ли поле исключительно в проводнике или возникает и в пространстве вокруг него? • Имеет ли значение замкнутый проводник, по которому течёт ток, для возникновения поля? Английский физик и математик шотландского происхождения Джеймс Клерк Максвелл в \(1865\) году смог ответить на данные вопросы, когда создал теорию электромагнитного поля .

Учёный изложил теорию в своём основном труде «Трактат по электричеству и магнетизму». Рисунок \(1\). Джеймс Клерк Максвелл Теория Максвелла объясняла появление индукционного тока в контуре под воздействием изменяющегося магнитного потока, пронизывающего его. Переменное магнитное поле порождало вихревое электрическое поле, которое и заставляло упорядоченно двигаться в одном направлении свободные заряды, имеющиеся в проводнике.

1. Наличие электрического тока фиксировалось гальванометром.
2. Таким образом, проводник являлся индикатором, который позволил обнаружить наличие электрического поля.
3. Обрати внимание! Электрическое поле существует в пространстве независимо от наличия проводника.
4. Вокруг неподвижного заряда создаётся только электрическое поле.

Но заряд, находящийся в покое относительно одной системы, может находиться в движении относительно других систем, и значит, порождать магнитное поле. Если магнит лежит на столе, то вокруг него возникает только магнитное поле. Но наблюдатель, движущийся относительно стола, зафиксирует и электрическое поле.

1. Поэтому утверждение о существовании электрического или магнитного полей в заданной точке имеет смысл только при указании системы отсчёта, относительно которой они рассматриваются.
2. Оба поля являются проявлением единого электромагнитного поля.
3. Электромагнитное поле — это совокупность неразрывно связанных между собой переменных электрического и магнитного полей.

Источники: Рисунок 1. Джеймс Клерк Максвелл https://upload. wikimedia. org/wikipedia/commons/thumb/5/57/James_Clerk_Maxwell. png/274px-James_Clerk_Maxwell. png

Кто высказал идею о существовании электрического поля?

22 сентября 2011 года исполнилось 220 лет со дня рождения Майкла Фарадея (1791–1867) — английского физика-экспериментатора, который ввел в науку понятие « поле » и заложил основы концепции о физической реальности электрических и магнитных полей.

Кто теоретически предсказал существование электромагнитных волн?

Открытие электромагнитных волн — замечательный пример взаимодействия эксперимента и теории. На нем видно, как физика объединила, казалось бы, абсолютно разнородные свойства — электричество и магнетизм, — обнаружив в них различные стороны одного и того же физического явления — электромагнитного взаимодействия.

1. На сегодня это одно из четырех известных фундаментальных физических взаимодействий, к числу которых также относятся сильное и слабое ядерные взаимодействия и гравитация.
2. Уже построена теория электрослабого взаимодействия, которая с единых позиций описывает электромагнитные и слабые ядерные силы.
3. Имеется и следующая объединяющая теория — квантовая хромодинамика — которая охватывает электрослабое и сильное взаимодействия, но ее точность несколько ниже.

Описать все фундаментальные взаимодействия с единых позиций пока не удается, хотя в этом направлении ведутся интенсивные исследования в рамках таких направлений физики, как теория струн и квантовая гравитация. Электромагнитные волны были предсказаны теоретически великим английским физиком Джеймсом Кларком Максвеллом (вероятно, впервые в 1862 году в работе «О физических силовых линиях», хотя подробное описание теории вышло в 1867 году).

• Он прилежно и с огромным уважением пытался перевести на строгий математический язык немного наивные картинки Майкла Фарадея, описывающие электрические и магнитные явления, а также результаты других ученых.
• Упорядочив одинаковым образом все электрические и магнитные явления, Максвелл обнаружил ряд противоречий и отсутствие симметрии.

Согласно закону Фарадея переменные магнитные поля порождают электрические поля. Но не было известно, порождают ли переменные электрические поля — магнитные. Избавиться от противоречия и восстановить симметрию электрического и магнитного полей Максвеллу удалось, введя в уравнения дополнительный член, который описывал возникновение магнитного поля при изменении электрического.

1. К тому времени благодаря опытам Эрстеда уже было известно, что постоянный ток создает вокруг проводника постоянное магнитное поле.
2. Новый член описывал другой источник магнитного поля, но его можно было представить как некий воображаемый электрический ток, который Максвелл назвал током смещения , чтобы отличить от обычного тока в проводниках и электролитах — тока проводимости.

В итоге получилось, что переменные магнитные поля порождают электрические поля, а переменные электрические — магнитные. И тогда Максвелл понял, что в такой связке колеблющиеся электрическое и магнитное поля могут отрываться от порождающих их проводников и двигаться через вакуум с определенной, но очень большой скоростью.

Кто первым высказал гипотезу о существовании электромагнитного поля как физической реальности?

Существование электромагнитных волн было теоретически предсказано великим английским физиком Дж. Максвеллом в 1864 году.

Какие учёные занимались изучением электрического поля?

Фарадей — основоположник учения об электромагнитном поле, которое затем математически оформил и развил Максвелл.

Кто создал теорию распространения электромагнитных волн?

Ге́нрих Ру́дольф Герц (нем. Heinrich Rudolf Hertz; 22 февраля 1857, Гамбург — 1 января 1894, Бонн) — немецкий физик.

Какую теорию подтверждают существование электрического поля?

Энергия электрического поля, доказывается интегральной теоремой энергии поля, при этом интегрирование делается по всему бесконечному объёму.

Как называется прибор создающий электрическое поле?

Источники тока – это устройства, создающие и поддерживающие длительное время электрическое поле.

Чем создается электрическое поле?

Электрическое поле создается электрическими зарядами и обнаруживается при помощи электрических зарядов по действию на них определенной силы. Электрическое поле распространяется с конечной скоростью 300000 км/с в вакууме.

Кто открыл электромагнитное излучение?

История исследований —

• Первые волновые теории света (их можно считать старейшими вариантами теорий электромагнитного излучения) восходят по меньшей мере к временам Гюйгенса , когда они получили уже и заметное количественное развитие. В 1678 году Гюйгенс выпустил «Трактат о свете» ( фр. Traité de la lumière ) — набросок волновой теории света. Другое замечательное сочинение он издал в 1690 году ; там он изложил качественную теорию отражения , преломления и двойного лучепреломления в исландском шпате в том самом виде, как она излагается теперь в учебниках физики. Сформулировал так называемый принцип Гюйгенса , позволяющий исследовать движение волнового фронта, впоследствии развитый Френелем ( принцип Гюйгенса — Френеля ) и сыгравший важную роль в волновой теории света , и теории дифракции . В 1660 — 1670-е годы существенный теоретический и экспериментальный вклад в физическую теорию света внесли также Ньютон и Гук .
• Многие положения корпускулярно-кинетической теории М.В. Ломоносова ( 1740 — 1750-е годы) предвосхищают постулаты электромагнитной теории: вращательное («коловратное») движение частиц как прообраз электронного облака , волновая («зыблющаяся») природа света, общность её с природой электричества, отличие от теплового излучения и т.д.
• В 1800 году английский учёный У. Гершель открыл инфракрасное излучение .
• В 1801 году Риттер открыл ультрафиолетовое излучение .
• Существование электромагнитных волн предсказал английский физик Фарадей в 1832 году .
• В 1865 году английский физик Дж. Максвелл завершил построение теории электромагнитного поля классической (неквантовой) физики , строго оформив её математически , и на её основе получив твёрдое обоснование существования электромагнитных волн, а также найдя скорость их распространения (неплохо совпадавшую с известным тогда значением скорости света), что позволило ему обосновать и предположение о том, что свет является электромагнитной волной.
• В 1888 году немецкий физик Герц подтвердил теорию Максвелла опытным путём. Интересно, что Герц не верил в существование этих волн и проводил свой опыт с целью опровергнуть выводы Максвелла.
• 8 ноября 1895 года Рентген открыл электромагнитное излучение (получившее впоследствии название рентгеновского) более коротковолнового диапазона, чем ультрафиолетовое.
• В конце XIX столетия белорусский учёный, профессор Я. Наркевич-Иодко впервые в мире исследовал возможности использования электромагнитного излучения газоразрядной плазмы для электрографии (визуализации) живых организмов, то есть для нужд практической медицины.
• В 1900 году Поль Виллар при изучении излучения радия открыл гамма-излучение .
• В 1900 году Планк при теоретическом исследовании проблемы излучения абсолютно чёрного тела открывает квантованность процесса электромагнитного излучения. Эта работа стала началом квантовой физики .
• Начиная с 1905 года Эйнштейн , а затем и Планк публикуют ряд работ, приведших к формированию понятия фотона , что стало началом создания квантовой теории электромагнитного излучения.
  

  Кто открыл электромагнитную теорию света?

  C давних пор люди пытались ответить на вопрос: какова природа света? В \(XVII\) веке почти одновременно начали своё существование совершенно, казалось бы, противоположные теории о том, что представляет собой свет. Первую теорию, корпускулярную, создал Исаак Ньютон .

  1. А основателем второй теории — волновой — является Христиан Гюйгенс , голландский учёный.
  2. Во второй половине \(XIX\) века Джеймс Клерк Максвелл в своих работах заложил начало электромагнитной теории света.
  3. Основой этой теории является факт совпадения скорости света со скоростью распространения электромагнитных волн.

  Из теории Джеймса Клерка Максвелла вытекало, что электромагнитные волны являются поперечными, так же как и световые волны. Все эти факты были подтверждены экспериментально. Согласно теории Д. Максвелла видимый свет — это электромагнитные волны с определённым диапазоном длины волны.

  • Диапазон длины волны видимого света лежит в интервале от 3,8 ⋅ 10 − 7 м до 7,6 ⋅ 10 − 7 м.
  • В начале \(XX\) века возникла квантовая теория света.
  • Она была сформулирована в \(1900\) году немецким физиком Максом Планком , а обоснована в \(1905\) году немецким физиком Альбертом Эйнштейном .
  • Согласно этой теории световое излучение испускается и поглощается частицами вещества не непрерывно, а дискретно, то есть отдельными порциями — квантами света.

  Энергия E каждого кванта равна E = h ⋅ ν , где h — постоянная Планка. Альберт Эйнштейн предположил, что электромагнитные волны с частотой ν можно рассматривать как поток квантов с энергией E . Обрати внимание! Свет обладает как волновыми свойствами, так и корпускулярными.

  • Чем больше частота электромагнитного излучения, тем сильнее проявляются корпускулярные свойства излучения, а волновые свойства проявляются слабее.
  • Квант электромагнитного излучения называют фотоном.
  • Фотон — это элементарная частица.
  • Фотон не обладает массой покоя, у него нет заряда.
  • Скорость фотона всегда равна скорости света.

  Источники: www. kursoteka. ru, сайт «Курсотека» www. infourok. ru, сайт «Инфоурок»

  Кто исследовал теорию света?

  Античные Греция и Рим — В V веке до н.э. , Эмпедокл предположил, что всё в мире состоит из четырёх элементов: огня, воздуха, земли и воды. Он считал, что из этих четырёх элементов, богиня Афродита создала человеческий глаз, и зажгла в нём огонь, свечение которого и делало зрение возможным.

  • Для объяснения факта, что тёмной ночью человек видит не так хорошо, как днём , Эмпедокл постулировал взаимодействие между лучами, идущими из глаз, и лучами от светящихся источников, таких, как солнце .
  • Примерно в 300 году до н.э.
  • Евклидом был написан труд «Оптика», дошедший до наших дней, в котором он исследовал свойства света.

  Евклид утверждал, что свет распространяется по прямой линии, он изучал законы отражения света и описал их математически. Он выразил сомнение в том, что зрение является следствием исхождения луча из глаза, задаваясь вопросом: как человек, открыв в ночное время глаза, устремлённые в небо, может моментально увидеть звёзды .

  Проблема решалась только, если скорость луча света, исходящего из человеческого глаза, была бесконечно большой. В 55 году до н.э. римский писатель Лукреций , продолживший идеи ранних греческих философов- атомистов , в своём сочинении « О природе вещей » писал, что свет и тепло солнца состоят из мельчайших движущихся частиц.

  Однако общего признания взгляды Лукреция на природу света не получили. Птолемей (около II века) в своей книге «Оптика» описал преломление света.

  Кто первым получил и зарегистрировал электромагнитные волны?

  Вариант 1 1. Что такое электромагнитная волна? а) Процесс распространения механических колебаний в среде. б) Процесс распространения взаимно перпендикулярных колебаний векторов напряженности электрического поля и вектора магнитной индукции в среде. в) Периодически повторяющиеся движения.2.

  1. Какое утверждение верно? а) Скорость распространение электромагнитных волн меньше скорости распространения света.
  2. б) Скорость распространение электромагнитных волн равна скорости распространения света.
  3. в) Скорость распространение электромагнитных волн больше скорости распространения света.3.
  4. Чему равно ν? а) =t/N б) = N/T в) = 1/T 4.

  Кто предположил, что всякое изменяющееся магнитное поле порождает электрическое поле, а всякое изменяющееся электрическое поле порождает магнитное поле? а) Генрих Герц. б) Джеймс Максвелл. в) Александр Степанович Попов.5. Конденсатор — это. ? а) Прибор, с помощью которого можно накапливать и сохранять электрические заряды б) Прибор, с помощью которого можно измерить напряжение.

  • в) Прибор, который служит для получения электрических зарядов.6.
  • Кто в 1888 году впервые получил и зарегистрировал электромагнитные волны ? а) Гульельмо Маркони.
  • б) Никола Тесла.
  • в) Генрих Герц.7.
  • К характеристикам радиоволн относятся: а) Частота, скорость, амплитуда.
  • б) Частота, амплитуда , период, длина волны, скорость.

  в) Частота, мощность, длина волны, масса, скорость, сила.8. Все устройства, используемые для радио связи, можно разделить на: а) Радиосигналы и радиоприемники. б) Радиопередатчики и радиоприёмники. в) Радиопередатчики и радиомаячки.9. Для определения расстояния R до цели методом радиолокации измеряют общее время t прохождения сигнала до цели и обратно, используя соотношение а) R = t / 2; б) R = ct / 2; в) R = ct / .10. Что обозначает T в отношении λ= cT=c/ν а) Период б) Длина волны в) Частота волны 11. Как расположатся данные виды излучений в порядке уменьшении частоты а) гамма излучение б) видимое излучение в) ультрафиолетовое излучение 12. Радиостанция излучает радиоволны частотой 10 МГц.

  1. Какова длина этих радиоволн? 13.
  2. Сколько колебаний происходит в электромагнитной волне с длиной волны 30 м в течение одного периода звуковых колебаний с частотой 200 Гц? Вариант 2 1.
  3. Что такое электромагнитные колебания? А) Периодическое изменение напряжённости электрического поля и индукции магнитного поля.

  Б) Изменение напряжённости поля В) Изменение индукции 2. Чему равна скорость распространения электромагнитных волн? А) 3 *10 8 км/ч Б) 3 *10 8 м/с В) нет определённых значений.3. По какой формуле найти частоту колебаний? А) ν =Nt Б) ν = N/T В) ν = N/t 4.

  В чем заключается главная идея теории Максвелла?

  Гипотеза Максвелла : изменяющееся во времени электрическое поле вызывает появление вихревого магнитного поля. Согласно этой гипотезе, магнитное поле после замыкания цепи образуется не только вследствие протекания тока в проводнике, но и вследствие наличия переменного электрического поля между обкладками конденсатора.

  Как работает электромагнитное поле?

  Мы все знаем, что такое постоянные магниты. Магниты – это металлические тела, притягивающиеся к другим магнитам и к некоторым металлам. То, что располагается вокруг магнита и взаимодействует с окружающими предметами (притягивает или отталкивает некоторые из них), называется магнитным полем.

  Источником любого магнитного поля являются движущиеся заряженные частицы. А направленное движение заряженных частиц называется электрическим током. То есть, любое магнитное поле вызывается исключительно электрическим током. За направление электрического тока принимают направление движения положительно заряженных частиц.

  Если же движутся отрицательные заряды, то направление тока считается обратным движению таких зарядов. Представьте себе, что по кольцевой трубе течет вода. Но мы будем считать, что некий «ток» при этом движется в противоположном направлении. Электрический ток обозначается буквой I. Это произошло потому, что когда начали изучение электрические явления, не было известно, какими именно носителями чаще всего переносится ток. Если мы посмотрим на этот проводник с левой стороны, так, чтобы ток шел «от нас», то магнитное поле этого тока будет направлено вокруг него по часовой стрелке. Если рядом с этим проводником расположить компас, то его стрелка развернется перпендикулярно проводнику, параллельно «силовым линиям магнитного поля» — параллельно черной кольцевой стрелке на рисунке. Если мы возьмем шарик, имеющий положительный заряд (имеющий дефицит электронов) и бросим его вперед, то вокруг этого шарика появится точно такое же кольцевое магнитное поле, закручивающееся вокруг него по часовой стрелке. Ведь здесь тоже имеет место направленное движение заряда. А направленное движение зарядов есть электрический ток. Если есть ток, вокруг него должно быть магнитное поле. Движущийся заряд (или множество зарядов – в случае электрического тока в проводнике) создает вокруг себя «тоннель» из магнитного поля.

  Что является источником электромагнитных полей?

  Естественные источники электромагнитного поля : атмосферное электричество; радиоизлучение Солнца и галактик (реликтовое излучение, равномерно распространенное во Вселенной); электрическое и магнитное поля Земли.