（发展战略）物理学发展札记电学部分

的殷商时期留存下来的甲骨文中，就有“雷”字；西周时期的青铜器上也出现了“电”字，少独特的见解。西汉时的《淮南子·坠训形》中就有“阴阳相薄为雷，激扬为电”的记载，表示阴阳俩气彼此相迫产生雷，相互急剧作用产生电。王充在《论衡·雷虚篇》中对雷电成表明夏天阳气占支配地位，阴气和之相争，发生碰撞、摩擦、爆炸和激射，从而形成雷电。放电现象也有了认识。对静电现象的发现和认识，和西方壹样，我国也是很早的。西汉末年的《春秋纬·考异邮》中就有“■（玳）瑁吸■”的记载。王充的《论衡·乱龙篇》中有进壹步的记载：“顿牟（即玳瑁）掇芥，磁石引针，皆以其真是，不假钢针，这是因为它们之间的“气性”相同，能相互类似的记载，即“慈石吸铁，■瑁取芥，气有潜感，数有冥会。”也把静电和静磁且列，同生摩擦起电，有时仍能见到小火星和听到微弱的响声。磁石吸铁的应用，在古籍中也有记载，如秦始皇为了的北阙门。天然磁石在医疗中也有应用，如《史记·扁鹊仓古列传》中就有“齐王侍医遂出古代司南的原型。它是用天然磁石琢制成勺球形；地盘是用青铜制成的，中央光滑，由磁南鱼放在水面上，转动时的摩擦比司南和青铜地盘之间的摩擦要小得多。出存在着地磁偏角（“常微偏东，不全南”也就是说发现且测定了地磁子午线和地理子午最好的装置方法。生。在物理学上的贡献主要是研究磁的性质，且提出地球的作用好像是壹个大磁体的理论。地叙述了磁石的吸引和排斥、指向南北的性质、磁然的俩极，壹个北极，壹个南极，它们是磁石中的俩个确定点，是壹切运动和效应的发端。同时又指出，磁石的力不是从数学上所谓的点发出部分靠极越近，则所具的力越强，而施加于其他物南北的原因是地球本身，地球就是壹个大磁石。为形，模拟地球，且将许多小磁针放在上面，它们的相仿。他又提出，如果把磁针排列的方向用粉笔画“电吸引”等概念，且对电力和磁力作了比较。他认为，磁石总能吸引磁体（或铁而琥珀要摩擦后才能吸引物体；磁石有俩个区域吸引磁体（或铁而琥珀摩擦后吸引物体时总是朝着壹个中心区域。仍是他做的风筝实验。样写道：“用俩根轻便的杉木条做壹个十字架，架的四绸手帕的四角，将手帕各角扎在枝杆端上，形成壹个风够飞向天空，如同纸质风筝壹样，不过因为这壹风筝是风吹雨打，而不致于被撕裂。在上枝杆末端安装壹根伸出木杆之外约壹英尺的尖端金属丝，在手和麻绳之间系上壹根丝带，再在绳和带连接处安装临时升上天空，牵线的人必须站在门内或窗内，或者在注意，不能让麻绳触及门框或窗框。壹旦丝绸风筝的上那里取得电火，于是这壹风筝连同麻绳都带电了，麻绳指接近时，它们就受到吸引。当风筝和麻绳全被淋湿时指接近它，电火将从栓子大量涌出。你能够在栓上安放且使其绕轴转动，同时用手在它上面摩擦，且使所起的便吊着壹根铜丝，铜丝末端插入壹个盛有壹部分水的长引来自带电枪筒的火花。忽然间，右手遭到了猛击，全薄，可是没有破裂，手也没有因此而移位，可是手膀和璃仪器，只要是很干燥的，都能够获得这样的实验结果。时表示“将根据同壹原理制造的电秤奉呈科学院玻璃管，管子上端装有扭转测微计。端部中间有壹根浸过西班牙蜡的麦杆，杆的壹端有壹小木髓它能够和麦杆上的小木髓球接触。这样，只要使壹只小木髓球接触，俩只小球就带同种电荷，相为了测量异种电荷间的引力，库仑借鉴力学实验朋，吸力同样和距离的平方成反比。现，使电学的研究进入了壹个新的阶段。从很早时候起，人们已经知道几种水生动物有引起电击也是壹种放电现象。鱼生电的现象，引起了意大利生物学家伽伐尼（LuigiGalvani，1737.9.9—1798.12.4）的极大兴趣和注意，因为他当时正在研究青蛙腿的肌肉收缩现象。次，蛙腿都立即收缩壹次。此时，伽伐尼相信，这起痉挛。这便是第壹个伽伐尼电池。由于这壹观点有什么大的影响，所以对物理学也没有引起什么大个工作，那就是意大利物理学家伙打。尼的观点，且且很快地证明，引起蛙腿收缩的电流，纯粹是金属是真正的电流的激发者，而神经是被动的。这就是伏打他的朋友，伏打仍是把这种电流称为伽伐尼电流。在上述工作的基础上，伏打仍用了大量铜圆片和铁伏打写信给英国伦敦皇家学会会长，宣布了自己的发现。片和片之间隔以壹层水，或者其他比普通水导电性更好的液使用在这些液体中充分浸泡过的硬纸板或皮革等等。这些夹属对之间，交替放置的顺序总是保持不变，这就是我的新仪仿莱顿瓶或电池的效用而制成的，能够产生和它同样的电击时的能力差得多，就放电时所能产生的力、爆炸的声响、火只相当于壹个容量很大的而只充电到很低程度的电池；可是些电池无法和之相比的，因为它不必像这些电池那样要靠外碰它，它就能发出电击，而不管碰它的次数是伏打的研究工作，引起了科学界的壹场辩论。生物学家、解剖学家支持伽伐尼的观点，认为是动物电、生物电，物理学家、化学家支持伏打的观性争论持续了很长壹段时间，直到20世纪现代化学理论产生后，才最终解决了这个争论问的发现、产生电流的实验装置的研究成功，使电学的发展的发现为研究电和磁之间的联系提供了条件，也为化学研究开辟了新领域。是发现了欧姆定律。1826年，欧姆发表了“论金属传导接触电的壹文，文中提出了欧姆定律的实验证明。欧姆在做性能不稳定，改用温差电池。欧姆使铋-铜组成的温差电池的俩端保持着不同的温度，壹端池的俩极，外电路就连接在水银槽中。温差电池的流强度。扭秤的指针是壹根磁针，用金丝悬挂起来便扭转。由于金丝的扭转角度和导线中的电流强度成正流强度。欧姆选用了壹组截面积相同、长度各不相同是俩个常数。这壹欧姆所确定的公式原型中，如果X对应于现代所用的电流强度I，x的主要贡献是发现了电流的磁效应，把电和磁统壹在19世纪前，人们普遍认为电和磁之间是没有什么关联的。可是，当时德国的自然哲学家们，则从另壹个角度对电和磁发生了兴趣，表明他们所假定的俩个对立极之间的辩证张力或壹。谢林的思想对他的挚友奥斯特具有深刻的影响，导致奥斯特去研究电和磁之间的联系。道的任何其他现象的零散的汇总，它将把整个宇宙纳在壹个体系之中。瓶中的电能够使磁针磁化或退磁，莱顿瓶只能供给瞬电堆的发明，为连续电流提供了电源，奥斯特才能对此问题继续研究下去。成法文在巴黎出版。在论文中，他提出应该检验电是否以其最隐蔽的方式对磁体有所影响。和磁力）之间的联系，为发现这种联系，奥斯特经常苦苦思索且进行各种试验。对磁石毫无影响，那么若用壹根导线把伏打电池的俩极会发生什么现象呢？事情是否会有所不同？他带着这些学生。奥斯特把自己带去的伏打电堆放在讲台上，然后用壹根白金丝把电堆的俩极连起来，且在垂直于导线的方向停下来。听众无动于衷，而演示导线发热产生空气流引起的。为此，他把壹块硬纸放在着，奥斯特在磁针和带电导线之间放上各种介质，如玻等，结果表明，它们之间的作用且不减弱。开始时用白堆，且用粗铜导线连接，先后共做了60多个实验，得到的结果是壹样的。这样，奥斯特便时，编者加了壹个不平常的说明：“《年鉴》的读者都发现的报告（也许因为其中多数都是壹些怪人所写的东西至今我们都因为能坚持这壹方针而自豪。可是，至于说到奥斯特先生之文章，则其所在导体中和其周围空间中所发生的这种效应称之为电冲冲突透过，但磁性体则抗拒它通过，因此它们就能在冲突力量的推动下运动。从上述事实，我们仍能够推出这种冲突呈现为圆形的，否则就不可能发生这样的情形：将闭合导线的壹段放在磁极下面时，磁极被推向东方，而放在磁极上面时，就被推向西方。和力学中力表现出来的形式是不同的，人们为制造灵敏电流指示器创造了条件，同时，它本身就包含了未来的电力技术应用的内容。告，进壹步揭示电和磁之间的内在联系。根平行的载流导线中，如果通过的电流方向流方向相反，导线之间呈现出互相排斥。同俩根导线中各自通过的电流I1和I2的乘积成正比，和导线的长度成正比，和俩根导线之间的距离平方成反比。由此，安培提出了电流述研究的基础上，安培又提出了壹个关于电壹观念，为现代物理学所证实。现代物理学子在原子核周围转动或绕着自身轴急速旋转而产生的。科学上的重大贡献是发现了电磁感应现象，建立了电解定律，提出了力线和场的概念。获得了肯定的结果。这时，法拉第就有壹个想法，既动壹下后就停止了。当他把电池拆掉时，电流计的指反，晃动壹下后也停止了。这种往往不被他人注意的当另外俩个小线圈连起来接到伏打电池上时，电流计深地懂得，当电转化为磁时，呈现出来的是个稳态现象，电流周围的磁场是稳定地存在着；而磁转化为电时，则是瞬态现象，壹现即逝。为了进上述这些实验说明磁能够转化为电，而法拉第的“转磁为电”的理想终于实现了。力地证明了基本电荷的存在。理学的主要贡献是确定电磁感应中的感生电流的方向。没有确定感生电流的方向。楞次研究了这壹问题，且于1834原则，提出了有可能存在“磁单极子”的假说，表明磁极不壹定是俩个极同存于壹体之中。这壹假说到当下为止，仍没有能在实验上得到的基本理论研究和实验研究的课题之壹。题类比运用他人的研究成果，推导出电流四周的磁力线的通量和磁作用力之间的关系引入新的矢量函数，由该函数的各种微分运算导出壹组力线的壹些物理量之间的定量关系，由此得出定量公式见出这壹成果的重要性。法拉第在信中说：“当我知道主题，起初我几乎是吓坏了；然后我才惊讶地见到，这个主题居然处到没有具体物体的空间，因为麦克斯韦认为空间中充满着以太。电磁场具有能量，而电磁波就是能量的流动过程，实际上说明了电磁场和电磁波的物质性。它包含了创新的物理概念，严密的逻辑体系，简洁的数学实了方程组的解是唯壹的解，这就从理论上使人们确信，磁场的运动规律，而由它推得的壹系列结论为尔后的实验论，用现代术语来说，电磁场是最简单的规范场。当然作仍在发展之中。从实验探索发展到理论规范的建立。此时开始壹直到1888年，他持续地进行这方面的实验。实验是利用壹个和感应线赫兹坐在暗室里，当发生器通电后，立即就能见到探测器气隙中的微弱电火花。反复试验，均能得到同样的结果，由此证实了电磁波的存在。和此同时，他把探测器移到不同的位置，便可测得电磁波的波长。根据波长和计算得到的振荡器频率，便可计算电磁波传播的速率，向德国科学院提交了报告，证明了电磁波的存在。从证明了电磁波具有光波的壹切性质。管当时在实验中仍没有确认电子的存在阴极射线的粒子就是电子；且认为电子是质量很小的刚体，电子对以太是完全透明的；同时认质中的电子的相互作用。在此基础上，洛仑运动点电荷在磁场中所受到的作用力的大小和微观元电荷也同样成立。为了解释迈克耳逊-莫雷实验的结果，洛仑兹曾提出运动物体在运动方向上长度收缩的发现磁场能使光谱线分裂（即塞曼效应而洛仑兹用电子论对这壹现象进行了解释。由于发表论文，对自己发现的自感现象进行解释。为了纪念他的这壹功的弊端，从而大大增强了电磁铁的磁性。这样便可制成壹个体积不重的铁块。这壹成果为电机的发展打下了基础。【J.汤姆孙和电子的发现】对阴极射线管内的气体放电现象，进行了更深入的研究。验。首先，他在阴极射线管内射线经过的路上，放上壹块电时，发现硫化锌会发出闪光，由此表明阴极射线能使硫着，J.汤姆孙又把壹个马蹄形磁铁跨放在射线管的外面，发现射线会偏向壹边，根据偏转的认为可能是壹种电离了的原子，打算测量这种电离了的原上画上刻度，以便了解这种带电粒子在磁场中偏转的程度够知道带电粒子所受力的大小。在带同样电荷的情况下，质比）。所得结果，大大出乎人们的意料，阴极射线粒子验时，偶然发现了壹个新的现象：在壹段距离以外，涂有壹种荧光材料（铂氰酸钡BaPt种荧光的东西来自阴极射线管，同时又肯定这种东西阴极射线管的玻璃壁的。伦琴认真地对待这个偶然的上进行思考。他推论着，当阴极射线（后来才知道是形成壹种不知道的射线，而这种射线能够透过玻璃，琴在实验过程中又发现，当金属的厚片放在管子和涂阴影，表明这种射线穿透不过去；而平时不透光的、置在这俩者之间时，投射阴影几乎见不见，表明它能的射线的数量似乎大致和吸收体的厚度和密度成正比。管内气体愈少，射线的贯穿性愈高。人的肌