Джеймс Клерк (1831-1879), английский физик, создатель классической электродинамики, один из основоположников статической физики, организатор и первый директор (с 1871) Кавендишской лаборатории. Развивая идеи М. Фарадея, создал теорию электромагнитного поля (уравнения Максвелла); ввёл понятия о токе смещения, предсказал существование электромагнитных волн, выдвинул идею электромагнитной природы света. Установил статистическое распределение, назвав его именем. Исследовал вязкость, диффузию и теплопроводность газов. Показал, что кольца Сатурна состоят из отдельных тел. Труды по цветному зрению и колориметрии (диск Максвелла), оптике (эффект Максвелла), теории упругости (теорема Максвелла, диаграмма Максвелла – Кремоны), термодинамике, истории, физике и др.
Перед тем как перейти к гипотезе Максвелла надо ознакомиться с понятием волны. Волной называют колебания, распространяющиеся в пространстве с течением времени. Важнейшей характеристикой волны является её скорость. Волны любой природы не распространяются в пространстве мгновенно.
Волны бывают двух видов: поперечные и продольные. Поперечными называют волны, распространяющиеся в перпендикулярном направлении распространению волны. Продольными волнами называют волны, распространяющиеся вдоль направлению распространению волны.
Основное свойство всех волн независимо от их природы состоит в перемещении энергии без переноса вещества
Длинной волны называется расстояние между ближайшими точками, колеблющихся в одинаковых фазах. Волны разной длинны, используются в разных отраслях человеческой деятельности. ДВ – длинные волны (их длинна может достигать километра); СВ – средние волны ; КВ – короткие волны ; УКВ – ультра короткие волны.
Различные виды механических волн, как поперечные, так и продольные могут распространяться только в непрерывной среде, в твёрдых телах, жидкостях и газах.
В вакууме механические волны распространятся, не могут.
Максвелл на основании изучения экспериментальных работ Фарадея по электричеству и магнетизму в 1864г. Высказал гипотезу о существовании в природе особых волн, способных распространятся в вакууме. Эти волны Максвелл назвал электромагнитными волнами.
Для выдвижения гипотезы о возможности возникновения электромагнитных волн Максвелл имел следующие основания. Открытие индукционного тока Фарадеем. Максвелл объяснил появление индукционного тока возникновением вихревого электрического поля при любом изменении магнитного поля. Далее он предложил, что электрическое поле обладает такими же свойствами: при любом изменении электрического поля в окружающем пространстве возникает вихревое электрическое поле.
Однажды начавшийся процесс взаимного порождения магнитного и электрического полей должен далее непрерывно продолжатся и захватывать всё новые и новые области в окружающем пространстве.
Процесс распространения переменных магнитного и электрического полей и есть электромагнитная волна.
Электромагнитные волны могут существовать и распространятся в вакууме.
Условие возникновения электромагнитных волн.
Для образования интенсивных электромагнитных волн необходимо создать электромагнитные колебания достаточно высокой частоты.
Изменения электромагнитного поля происходят при изменении силы тока в проводнике, а сила тока в проводнике изменяется при изменении скорости движения электрических зарядов в нём, т.е. при движении зарядов с ускорением.
Следовательно, электромагнитные волны должны возникать при ускоренном движении электромагнитных зарядов.
Генрих Рудольф Герц (1857 – 1894), немецкий физик. Экспериментально доказал (1886 – 1889) существование электромагнитных волн (используя вибратор Герца). Придал уравнениям Максвелла симметричную форму. Экспериментально подтвердил тождественность основных свойств электромагнитных и световых волн. Открыл внешний фотоэффект (1887).
…
