電磁學之父-James Clerk Maxwell
‧生平
James Clerk Maxwell(馬克士威)di一八三一年六月十三日出生di英國愛丁堡(Edinburgh University),伊細漢e時陣dor聰慧非凡。伊十六歲便進入愛丁堡大學,三冬後轉到劍橋大學(University of Cambridge),一八五四年以優異e成績ui三一學院(Trinity College)數學系畢業。數學長才加上敏銳e物理直覺,ho伊無外久成為一位卓越e物理學家。自一八六0至六五年,馬克士威擔任倫敦國王學院e自然哲學gah天文學教授。其後,伊di一八七一年受聘為劍橋大學物理學教授,並負責籌建該校第一所物理實驗室─卡文迪西實驗室(Cavendish Laboratory),ma di七四年開始擔任第一任主任。可惜天嫉英才,馬克士威di 48歲e時,di劍橋過身去。

‧馬克士威e貢獻
身為物理學家,馬克士威上重要e貢獻,是伊所提出e一組電磁學方程組「馬克士威方程組」。伊ui四個偏微分方程式組成(ma edang轉換成積分方程式),每一個方程式對應一個重要e電磁學定律,mgor各定律攏m是伊所發現。當然,除了ga四個定律kng做伙,並寫成形式統一e數學式,馬克士威gorh做了一gua重要e發現,像是di一八五九年,伊di分子運動論中引進機率e觀點,導出氣體分子e速度分布定律,ma dor是有名e「馬克士威速度分佈」,ga分子運動論邁向統計力學e一個重要里程碑。愛因斯坦(Einstein,Albert 1879-1955),di紀念馬克士威過身e紀念會上講過一段話; 「di馬克士威之前,大家認為:ui表現出來e自然過程來講,物理實體是物質微粒組成e,yin e行為gah運動ma edang 用微分方程式來描述。di馬克士威之後,咱dor進入連續場e世界,雖然zit e場vah edang ui微分方程式來描述,mgor vedang ui力學e角度解釋。這是一個對物理實體概念e重大改變,是物理學上ui牛頓(Sir Isaac Newton,1643-1727)以來所經歷e最深刻ma是最具成效e變革.....」
下面veh介紹e是幾個伊重要e發現。

‧ 熱學  
  熱學di zit個所在是熱力學、分子運動論、統計力學e泛稱,三者所研究e攏是gah溫度有關e物理現象。ui歷史e發展edang了解,zit三門熱學支系各有千秋mgor ma edang相輔相成。代先出現e是巨觀e熱力學,gorh來是微觀e分子運動論,di zit兩個理論e充分互動下,最後終於導致統計力學e誕生。所以di zit e環環相扣e長久發展之中,馬克士威曾經對分子運動論作出偉大e貢獻。

‧馬克士威e四大定律
馬克士威以「場」來取代假設e「力線」。利用電場gah磁場作為基本物理量,然後開始整理當時e電磁理論,以數學式精煉出四個定律,分別是電e高斯定律、磁e高斯定律、法拉第定律,gorh有經過伊修正過e安培定律。原則上,宇宙間任何e電磁現象,攏是zit四個定律所涵蓋,ma是構成電磁學e核心理論。zit組方程式攏稱為是馬克士威方程式,下面是zit個方程式e介紹:

(一) 電e高斯定律:大數學家高斯(Gauss,1777~1855)所導出e方程式,描述電荷gah周圍電場之間e關係。zit個定律e前身dor是有名e庫侖定律,描述兩個帶電質點之間e作用力。庫侖定律等於是電學中e牛頓重力定律,甚至連公式ma 差不多。
(二) 磁e高斯定律:zit個方程式指出單獨e磁極是無可能存在,ma dor 是磁南極gah磁北極一定攏是成對出現。
(三) 法拉第定律:zit個方程式描述e是變動e磁場veh如何產生電場──zit個現象是法拉第最偉大e物理發現。
(四) 安培定律修正版:安培定律原本是描述電流veh按怎產生磁場,mgor馬克士威發現變動e電場ma edang產生磁場。因此zit個方程式所描述e是磁場vah按怎ui電流gah變動e電場共同產生。

‧發明四大定律了後對後世e影響
馬克士威ui一八五五年開始研究電磁學,發表上述方程組則是一八六四年e代誌。di提出這組e方程組了後,伊進一步di zit gui個數學式中發現新e物理現象,結果竟然以紙gah筆推算出電磁波e存在,甚至連波速攏ga算出來。巧合e是,di zit個理論中e波速竟然gah當時已經知道e光速非常接近,因此伊做出一個大膽e假設:電磁波是真正存在e物理實體,而可見光是電磁波e一個特例。後來,赫茲(H.R. Hertz,1857-1894)di一八八七年ka di實驗室中製造並測得電磁波,進而量到電磁波e波長與波速。di赫茲宣布實驗結果liau後,義大利工程師馬可尼(G. Marconi,1874-1937 )gah俄國e波波夫(A.S. Popov,1859-1906)ma di一八九五年分別實現遠距離無線電傳播。進入二十世紀後,電磁波e每一個波段(包括無線長波、無線短波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線)攏找著實用價值,成為人類ve-dang 欠缺e生活用品。

‧後紀gah我e感想
馬克士威是一e天才,伊di電學大師法拉第發表偉大e發現"電磁感應"hit冬出世。dor di伊過身去e hit冬,另外一位天才愛因斯坦出世。由於馬克士威四大定律e發現,創造liau之後電磁波e使用,ma ho咱edang過著zit款便利e生活,同時zit個理論ma edang堪稱是近代物理最重大e發現。像zit款e科學家,我足希望講edang di咱臺灣ma edang出現zit種人才,edang造福gorh ka濟e人民,ho zit社會更加繁榮,進步。這m是無可能,總有一工咱dor edang因為伊感覺榮耀。

電 機 07 翁 梓 洋
簡介:
我目前是清華大學電機系二年級e學生
是ui台南來新竹zit個所在求學e
求學e過程gorh算做是足平順
ma希望我edang完成未來e目標

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