电磁波之父——麦克斯韦

  提起电磁波,我们脑海里立刻会浮现出众多科学家的身影,库仑,安培,法拉第,赫姆赫兹,但是,缔造这个帝国大厦的三个代表性人物绝对是麦克斯韦(Maxwell),赫兹(Hertz) 和马可尼。其中,麦克斯韦奠定了电磁场的理论基础,人们把他称为电磁波之父。

  麦克斯韦大约于1855年开始研究电磁学,抱着给法拉第的理论“提供数学方法基础”的愿望,对前人和他自己的工作进行了综合概括,将电磁场理论用简洁、对称、完美数学形式表示出来,经后人整理和改写,成为经典电动力学主要基础的麦克斯韦方程组(Maxwell's equations)。

 

 

  

  上述四个方程组的含义为:静电场是有源的;变化的磁场或电场可以产生电场或磁场;磁场是无源的,或者说磁单极是不存在,至少现在没有发现;

  方程组的微分形式,通常称为麦克斯韦方程。 在麦克斯韦方程组中,电场和磁场已经成为一个不可分割的整体。该方程组系统而完整地概括了电磁场的基本规律,不仅分别描述了电场和磁场的行为,也描述了它们之间的关系。据此,他预言了电磁波的存在,并计算出电磁波的传播速度等于光速。

  麦克斯韦方程组在电磁学中的地位,如同牛顿运动定律在力学中的地位一样。以麦克斯韦方程组为核心的电磁理论,是经典物理学最引以自豪的成就之一。