Історія фізики: електромагнетизм.
Горяєв М.А.
В 18 столітті продовжувались
роботи з електризації тіл,
розпочаті Гільбертом. Численні
експерименти, проведені в різних
лабораторіях, дозволили виявити
не тільки нові матеріали, здатні
електризувала при терті, але
і відкрити ряд нових властивостей
цього явища. Англієць Стівен
Грей (1670-1735) показав, що електрика
може поширюватися по деяких
тіл, тобто ввів поняття провідника
і ізолятора. Були вдосконалені
пристрої для отримання електрики
- електростатичні машини, створені
конденсатори (лейденська банку).
Інтерес до нових
явищ широко розповсюджувався
в суспільстві завдяки різним
фокусів і демонстрацій на
публіці. Систематичні дослідження
з електричними явищами провів
Франклін і сформулював в 1747
р. свою теорію з використанням
поняття електричного флюїда, надлишок
або нестача якого обумовлює
електризацію тел.
Франклін Бенджамін
(17.01.1706-17.04.1790) - американський фізик,
член Лондонського королівського
товариства (1756), Петербурзької АН (1789),
видатний політичний і громадський
діяч, медаль Коплі (1753). Народився
в Бостоні в сім'ї підприємця.
Освіту здобув самостійно. У 1727
організував у Філадельфії власну
друкарню, в 1731 - перший в Америці
публічну бібліотеку, в 1743 - американське
філософське товариство (перший
в Америці науково-дослідна установа),
у 1751 - Пенсільванський університет.
1737-53 - поштмейстер Пенсільванії, 1753-74
- північноамериканських колоній.
Брав участь у складанні "Декларації
незалежності" та Конституції
США.
В 1746-54 провів експериментальні
дослідження з електрики, пояснив
дію лейденської банки, побудував
перший плоский конденсатор, винайшов
у 1750 Блискавковідвід, довів у
1753 тотожність земного і атмосферного
електрики, електричну природу
блискавки. Розробив (1750) теорію електричних
явищ, ввів поняття позитивного
і негативного електрики. Досліджував
питання теплопровідності металів,
розповсюдження звуку в повітрі
і воді. Автор низки винаходів
(застосування іскри для вибуху
пороху та ін.)
Роботи Франкліна Лондонське
королівське товариство визнало
негідними публікації, і вони
були опубліковані його другом
англійським фізиком Пітером
Коллінсоном (1694-1768) за свій рахунок.
Успіх публікації був величезний,
а після того, як у 1752 був
реалізований його експеримент
з громовідводи, що підтверджує
еквівалентність електричної іскри
і блискавки, науковий ентузіазм
до дослідження електричних явищ
розповсюдився дуже широко. Королівське
товариство у 1753 р. присудило
Франкліну Коплеевскую медаль, а
в 1756 р. обрала своїм членом.
Загальна, вже склалася
на той час методологія наукових
досліджень вимагала кількісних
вимірів. І засновником електричної
метрології був Вольта, який також
сконструював досить точні електрометрії.
Вольта Алессандро (18.02.1745-05.03.1827)
- італійський фізик, хімік і
фізіолог, член Лондонського королівського
товариства і Паризької АН, медаль
Коплі (1794). Народився в Комо
в знатній дворянській сім'ї.
Навчався у школі ордена єзуїтів.
У 1774-79 викладав фізику в гімназії
в Комо, з 1779 - професор Павійского
університету, в 1815-19 - директор філософського
факультету Падуанського університету.
Роботи в області
електрики, молекулярної фізики.
Розвинув теорію лейденської
банки (1769), побудував смоляної
електрофор (1775), електроскоп з соломинками
(1781), конденсатор (1783), електрометрії
та інші прилади, описав дію
телеграфу. У 1792 почав повторювати
досліди Л. Гальвані з "твариною"
електрикою і прийшов до висновку,
що причиною короткочасного струму
є наявність ланцюга з двох
класів різнорідних провідників
(двох металів та рідини). Наприкінці
1799 сконструював перше джерело
тривалого гальванічного струму
- вольтів стовп. Відкрив (1795) взаємну
електризацію різнорідних металів
при контакті і склав ряд
напруг для металів (1801). Досліджував
теплове розширення повітря, спостерігав
дифузію, встановив провідність
полум'я (1787). Виявив метан (1776)
і пояснив його утворення розкладанням
тваринних і рослинних останків.
Його ім'ям названа
одиниця напруги - вольт.
Блестящие дослідження
в області електрики провів
Кулон.
Кулон Шарль Огюст
(14.06.1736-23.08.1806) - французький фізик
і військовий інженер, член
Паризької АН (1803). Народився в
Ангулеме в сім'ї чиновника.
Закінчив військово-інженерну школу
в Мезьєра (1761), після чого кілька
років перебував на військової
служби на Мартініці, де керував
будівництвом флоту. Після повернення
до Франції служив у військово-інженерному
корпусі, приділяючи з часом
все більше уваги науковим
дослідженням.
Роботи в області
механіки, електрики і магнетизму.
Перша наукова робота, розпочата
ще на Мартініці, "Про програму
правил максимумів і мінімумів
до деяких проблем статики,
що відноситься до архітектури
"визначила прогрес будівельної
механіки 18-19 століть. Сформулював
в 1781 закони тертя ковзання
і кочення. Досліджував і сконструював
у 1784 крутильні ваги, з допомогою
яких в 1785 встановив основний
закон електростатики, а в 1788 розповсюдив
його на взаємодії магнітних
полюсів. Висунув гіпотезу магнетизму,
за якої магнітні рідини не
вільні, а пов'язані з окремими молекулами,
поляризуються в процесі намагнічування.
Сконструював магнетометр (1785).
Його ім'ям названа
одиниця заряду - кулон.
Кулон сконструював
крутильні ваги високої чутливості,
встановивши попередньо, що сила
закручування нитки залежить
від речовини нитки, пропорційна
куту закручування і четвертого
ступеня діаметра нитки і назад
пропорційна її довжині. За
допомогою цих ваг Кулон експериментально
встановив, що сили тяжіння
і відштовхування зарядів обернено
пропорційні квадратах відстаней.
Кулоном ж була постульовано
пропорційність сили взаємодії
твору електричних зарядів, тобто
за 4 роки інтенсивної роботи з
1785 по 1789 їм було закладено фундамент
сучасної електростатики. Оскільки
електростатичні сили так само
залежать від відстані, як і
ньтоновскіе, то тут можна використовувати
всі властивості ньютонівських
сил, знайдені в теоретичної
механіки.
Слід зазначити, що
використовуючи також крутильні
ваги, Кавендіш у 1798 р. довів
справедливість закону тяжіння
для звичайних (не небесних) тел.
Кавендіш Генрі (10.10.1731-24.02.1810)
- англійський фізик і хімік,
член Лондонського королівського
товариства (1760). Народився в Ніцці
в сім'ї лорда. У 1749-53 навчався
в Кембріджському університеті.
Більшу частину життя провів
на самоті, повністю віддаючись
наукової роботи у власній
лабораторії.
Публікував тільки
ті статті, в яких був повністю
впевнений, через що багато
робіт по електрики залишалися
невідомими. Видані в 1879 Дж. Максвелом
ці роботи показали, що ще в
1771 він прийшов до висновку
про зворотній пропорційності
сили електростатичного взаємодії
квадрату відстані. Ввів поняття
електроємна, відкрив вплив середовища
на ємність конденсатора і
визначив діелектричну проникність
ряду речовин. У 1798 виміряв
гравітаційну силу тяжіння двох
невеликих сфер, визначив гравітаційну
постійну, масу і середню щільність
Землі. Отримавши у 1766 водень
і визначив його властивості,
встановив склад води і показав,
що її можна отримати штучним
шляхом, визначив вміст кисню
в повітрі (1781).
З перші ж випадків
ураження електричним розрядом
виникли припущення про "тваринну
електрику", регуляторі життя
тварин. В 1773 р. з'явився мемуари
Джона Уолша про електричному
схилі, а у фізіологів виникла
гіпотеза про "тваринної есенції",
яка подібно електричному флюїди
відповідальна за перенесення
нервових сигналів.
Професор анатомії
Болонського університету Луїджі
Гальвані (1737-1798) провів електро-фізіологічні
досліди і прийшов до висновку
про однаковому ефекті скорочення
м'язів жаби від фізіологічного
та електричного впливу. Результати
вразили Вольта, особливу увагу
якого привернула одна особливість
гальванічного досвіду: передача
сигналу для скорочення м'яза
провідниками однорідними або
складеними з різних металів
здійснювалася по-різному.
Вольта спочатку провів
досвід з виявленням кислуватого
смаку мовою, якщо до кінчика
його прикладати один кінець,
а до середини - другий кінець
дуги, складеної з різних металів.
Потім він приступив до чисто
фізичним дослідженням контактного
електрики і отримав закон
контактних напруг, розташувавши
метали в "ряд напруг". У
підсумку Вольта винайшов новий
прилад, який спочатку назвав "штучним
електричним органом", а потім
"електрорухомий апаратом". Французи
пізніше стали називати його "гальванічним
або вольтові стовпом".
Винахід гальванічних
елементів (набагато більш зручних
електричних джерел, ніж електростатичні
машини) істотно розширило коло
досліджень з електрики. Перш
за все, була показана ідентичність
електричного і гальванічного
"флюїдів", різниця між якими
спочатку виявлялася у низці
фізіологічних та хімічних процесів
(електричний удар, хімічна дію
струму тощо).
Вже після перших
досліджень в області електрики
і магнетизму виникали припущення
про зв'язок між ними. Пошуки
зв'язку з цим інтенсифікувалися
після відкриття законів Кулона.
Вирішальний експеримент у цій
галузі в 1820 р. поставив Ерстед,
який виявив відхилення магнітної
стрілки провідником зі струмом.
Ерстед Ханс Крістіан
(14.08.1777-09.03.1851) - датський фізик, неодмінний
секретар Датського королівського
товариства (з 1815), почесний член
Петербурзької (1830) і інших академій
наук. Народився в Рудкебінге
в сім'ї аптекаря. Закінчив Копенгагенський
університет: диплом фармацевта
(1797), ступінь доктора (1799). З 1806
- професор цього університету, з
1829 одночасно директор Копенгагенської
політехнічної школи.
Роботи в області
електрики, акустики, молекулярної
фізики. Для наукової творчості
Ерстеда характерний пошук взаємозв'язку
між різними явищами природи.
Виявлення ним дії електричного
струму на магнітну стрілку
призвело до виникнення нової
галузі фізики - електромагнетизму.
У 1822-23 незалежно від Ж. Фур'є
перевідкрив термоелектричний ефект
і побудував перший термоелемент.
Експериментально вивчав стискальність
і пружність рідин і газів,
винайшов пьезометр.
Був блискучим лектором
і популяризатором, організував
у 1824 Товариство з поширенню
природознавства, створив першу
в Данії фізичну лабораторію.
Його ім'ям названа
одиниця напруженості магнітного
поля - Ерстед.
Слід відзначити один
важливий факт в досвіді Ерстеда:
виявлений ефект не вписувався
в ньютонівську концепцію взаємодії,
де всі сили були центральними.
У тому ж 1820 французькі фізики
Біо і Фелікс Савар (1791-1836) експериментально
досліджували залежність величини
магнітного поля від відстані
від провідника з струмом до
точки спостереження. Однак такої
залежності у загальному вигляді
їм отримати не вдалося. Ця
задача була вирішена Лапласа
і одержаний ним загальний
закон носить назву закону
Біо-Саварен-Лапласа.
Одночасно Ампер відкрив
взаємодія струмів, яке він
назвав електродинамічних.
Ампер Андре-Марі (22.01.1775-10.06.1836)
- французький фізик, математик
і хімік, член Паризької (1814),
Петербурзької (1830) та інших академій
наук. Народився в Ліоні в сім'ї
комерсанта. Отримав домашню освіту.
У 1801 став викладати фізику
та хімію в центральній школі
м. Бурга. У 1805-24 працював у
Політехнічної школі в Парижі
(з 1809 - професор), з 1824 - професор
Колеж де Франс.
Фізичні праці присвячені
електромагнетизму. Встановив закон
взаємодії електричних струмів
(закон Ампера), розробив теорію
магнетизму. Згідно з цією теорії
все магнітні взаємодії зводяться
до взаємодії кругових молекулярних
електричних струмів, кожен з
яких еквівалентний плоскому
магніту - магнітного листку. Ампер
вперше вказав на тісний зв'язок
між електричними і магнітними
процесами. Відкрив (1822) магнітний
ефект котушки зі струмом -
соленоїда, який є еквівалентом
постійного магніту, висунув ідею
посилення магнітного поля шляхом
приміщення всередину соленоїда
залізного осердя. У 1820 запропонував
використовувати електромагнітні
явища для передачі сигналів,
винайшов комутатор, електромагнітний
телеграф. Сформулював поняття "кінематика",
проводив дослідження в галузі
філософії і ботаніки.
Його ім'ям названа
одиниця струму - ампер.
Ампер також запропонував
гіпотезу, відповідно до якої
магніт являє собою сукупність
струмів, і вивів формулу взаємодії
елементів струму. Розвинена їм
теорія дозволяла пояснити різні
види взаємодії: магнітостатіческіе,
електромагнітні та електродинамічні.
Проведені Ерстед, Ампером та
іншими вченими дослідження дії
магнітів на провідники зі
струмом і виявлене в 1821 Фарадеєм
обертання провідника зі струмом
в магнітному полі лягли в
основу створення гальванометром,
які в різних модифікаціях
широко використовувалися при
дослідженні електромагнітних явищ.
Фарадей Майкл (22.09.1791-25.08.1867)
- англійський фізик, член Лондонського
королівського товариства (1824), Петербурзької
АН (1830). Народився в Лондоні в
сім'ї коваля. З 12 років працював
рознощиком газет, потім підмайстром
в палітурні майстерні. Навчався
самостійно. У 1813 став асистентом
Г. Деві в Королівському інституті
в Лондоні, в 1825 - директором
лабораторії, змінивши на цій
посаді Г. Деві, в 1833-62 - професор
кафедри хімії.
Роботи в області
електрики, магнетизму, магнітооптики,
електрохімії. Відкрите Фарадеєм
обертання магніту навколо провідника
з струмом і провідника зі
струмом навколо магніту стало
основою лабораторної моделі
електродвигуна і наочно виявило
зв'язок між електричними й
магнітними явищами, що в підсумку
призвело до відкриття та встановлення
законів електромагнітної індукції.
Відкрив у 1835 екстратокі при
замиканні і розмиканні. Довів
тотожність різних видів електрики:
"тварини", "магнітного", гальванічного,
термоелектрики та електрики,
що виникає при терті. У результаті
робіт з дослідження природи
електричного струму в розчинах
кислот, солей і лугів відкрив
у 1833 закони електролізу (закони
Фарадея), які були важливим аргументом
на користь дискретності електрики.
Ввів поняття рухливість, катод,
анод, іони, електроліз, електроліти,
електроди, іеобрел вольтметр.
У 1845 відкрив діамагнетизм, в 1847
- парамагнетизм. Виявив обертання
площини поляризації світла в
магнітному полі (ефект Фарадея),
що стало доказом зв'язку світла
з магнетизмом і поклало початок
магнітооптика.
Фарадей першим ввів
поняття поля, уявлення про електричних
і магнітних силових лініях. Ідея
поля кардинально змінило існувало
у Ньютона і його послідовників
уявлення про дальнодії просторі,
як тільки пасивному вмістилище
тіл і електричних зарядів.
У 1837 виявив вплив діелектриків
на електричне взаємодія і
ввів поняття діелектричної проникності.
Висловив ідею про поширення
електричного і магнітного взаємодій
через проміжну середу, думка
про єдність сил природи (різних
видів енергії) та їх взаємне
перетворення.
В його честь названа
одиниця ємності - Фарада.
Перші дослідження
в області електрики були в
основному зосереджені на активних
елементах - джерелах електрорушійної
сили, а пасивним провідникам
практично не приділялося уваги.
Ом провів систематичні експериментальні
і теоретичні дослідження провідності
і сформулював у 1827 р. свої
закони в інтегральної та диференціальної
формах, ввівши поняття і точні
визначення електрорушійної сили,
електропровідності і сили струму.
Ом Георг Симон (16.03.1789-06.07.1854)
- німецький фізик, член-кореспондент
Берлінської (1839), член Туринської
та Баварської АН, Лондонського
королівського товариства (1842), медаль
Коплі (1841). Народився в Ерлангені
в родині слюсаря. Закінчив
Ерлангенскій університет, доктор
філософії (1811). Викладав математику,
фізику потім в ряді гімназій.
З 1833 - професор Нюрнберзькій вищої
політехнічної школи (з 1839 - ректор),
1849-52 - Мюнхенського університету.
Роботи в області
електрики, акустики, оптики. У 1826
експериментально відкрив основний
закон електричного кола (закон
Ома), а в 1827 році вивів його
теоретично. Встановив, що вухо
сприймає як?? зростанням тон тільки
звук, викликаний простим гармонійним
коливанням, інші звуки - як основний
тон і додаткові -- обертони (акустичний
закон Ома).
Його ім'ям названа
одиниця електричного опору -
ому.
При це Ом проводив
свої роботи, використовуючи аналогію
електричного струму з тепловими
потоками французького математика
і фізика Жана Батіста Жозефа
Фур'є (1768-1830) між двома тілами
з різною температурою. Однак
його роботи в протягом десяти
років залишалися непоміченими.
Одночасно з дослідами Ома
проводили дослідження у Франції
Антуан Сезар Беккерель (1788-1878),
який визначив залежність опору
від довжини і перетину провідника,
і в Англії -- Пітер Барлоу (1776-1862),
який підтвердив сталість струму
у всій ланцюга. Ряд окремих
законів, отриманих у цей час
незалежно від Ома, в 1845 р.
узагальнив Кирхгоф у своїх
правилах.
Великий поштовх до
проведення електричних вимірювань
дало перші практичне використання
електричних явищ в телеграфії.
Створення повітряного і підводного
телеграфів зажадало розробки
нових методів електричних вимірювань.
У 1840 р. Уїтстона запропонував
свій метод моста для точних
вимірів опорів. Гаус заклав основи
електромагнітної метрики, взявши
за основні три механічні одиниці
(часу, довжини і маси) і висловивши
через них все інші, а також
розробивши ряд нових приладів.
Гаус Карл Фрідріх
(30.04.1777-23.02.1855) - німецький математик,
астроном і фізик, член Лондонського
королівського товариства (1804), Паризької
(1820) і Петербурзької АН (1824). Народився
в Брауншвейгу в сім'ї водопровідника.
Навчався у 1795-98 в Геттінгенському
університеті, в 1799 отримав доцентуру
в Брауншвейгу, з 1807 -- професор
Геттінгенського університету і
директор астрономічної обсерваторії.
Роботи в багатьох
областях фізики. У 1832 створив
абсолютну систему заходів, в
1833 спільно з В. Вебером побудував
перший в Німеччині електромагнітний
телеграф. У 1839 у творі "Загальна
теорія сил тяжіння і відштовхування,
що діють обернено пропорційно
до квадрату відстані "виклав
основи теорії потенціалу (теорема
Остроградського-Гауса). У 1840 в роботі
"Діоптричні дослідження "розробив
теорію побудови зображень у
складних оптичних системах. У
1845 прийшов до думки про кінцівки
розповсюдження електромагнітних
взаємодій. У 1829 сформулював принцип
найменшого примусу (принцип Гауса).
Одним з перших висловив в
1818 гіпотезу про існування неевклідової
геометрії.
Його ім'ям названа
одиниця магнітної індукції - гаус.
Роботу з метрології
продовжили німецький фізик Вільгельм
Едуард Вебер (1804-1891) і Максвелл.
У результаті з'явилася ідея
створення єдиної системи мір
і в 1881 р. Міжнародний конгрес
у Парижі встановив міжнародні
одиниці виміру.
Величезний внесок
у розвиток електромагнетизму
був зроблений роботами Майкла
Фарадея. Однією з провідних
філософських ідей фізики 19 століття
було те, що всі фізичні явища
являють собою прояви однієї
і тієї ж сутності. Дотримуючись
цього принципу, в 1831 Фарадей виявив
явище електромагнітної індукції.
Він запропонував теорію цього
явища, вперше ввівши поняття
ліній магнітних сил і електромагнітного
поля і висловивши ідею про
поширення магнітних збурень
в часі. У 1833 р. американський
фізик Джозеф Генрі (1797-1878) виявив
явище самоіндукції, а російський
вчений Еміль Християнович Ленц
(1804-1865) сформулював у 1834 р. своє
правило про направлення індукційних
струмів.
В середині 40-х років
німецькими вченими Францем Ернстом
Нейманом (1798-1895), Вебером і Гельмгольцем
були побудовані теорії індукції,
які враховують, що взаємодія
електричних зарядів залежать
як від відстані між ними, так
і від швидкостей.
В 1833-34 р.р. Фарадей
встановив основні закони електролізу,
поклавши початок електрохімії.
Їм також було експериментально
доведено, що електричне дія поширюється
не тільки по прямій, але і
по кривих лініях, а проміжна
середу істотно впливає на
цю дію. Таким чином, він
підтверджував, що взаємодія двох
тіл здійснюється за посередництвом
середовища, а не відбувається
відповідно до теорії дальнодії
на відстані, що використовувалося
в найбільш простих моделях
для математичного різдва явищ.
В результаті дослідів
зі сферичними конденсаторами
з різними ізолюючими прокладками
Фарадей сформулював свою теорію
діелектричної поляризації, яка
була розвинена італійським фізиком
Оттавіано Фабріціо Моссотті (1791-1863).
В 1845 при пропущенні
світла через електромагніт Фарадей
виявив поворот площини поляризації,
що він пояснив присутністю
магнітних полів у світі. Також
їм було виявлено явище діамагнетизму.
Крім численних експериментальних
відкриттів, в кінці життя Фарадей
у боротьбі з атомістичні уявленнями
про безперервність тільки простору
висуває оригінальну ідею: розвиваючи
концепцію Боскович, вводить поняття
поля. Він каже, що матерія не
тільки взаімопроніцаема, але і
кожен її атом простягається
на всю сонячну систему, зберігаючи
свій власний центр.
Також велике практичне
значення відкриттів Фарадея,
тому що всі машини сучасної
електротехнічної промисловості
- генератори (перший генератор струму
був створений самим Фарадеєм),
трансформатори, електромотори - засновані
на електромагнітної індукції. Сюди
ж слід віднести і телефон.
До 60-х років 19 століття
електродинаміка завдяки роботам
Неймана, Вебера і Гельмгольца
вважалася вже остаточно сформувалася
наукою з чітко визначеними
кордонами. Однак оригінальні
ідеї Фарадей зацікавили Максвелла,
і він задумав додати їм
математичну форму. Увівши поняття
струмів зміщення і напруженості
поля, Максвелл спочатку створив
електродинаміку діелектриків, використовуючи
теорію Моссотті. Поширюючи ці
уявлення з поправками на магнетизм,
він створює і теорію електромагнітної
індукції. У підсумку всі побудову
зводиться до знаменитих шести
рівнянь Максвелла. Ці рівняння
встановлюють безперервність явищ,
визначають зміни поля на відміну
від ньютонівської моделі, де
закони визначають зміни поведінки
матеріальних частинок. Вони пов'язують
події, суміжні в просторі і
в часі. Багато вбачали ряд
логічних помилок і непослідовностей
при побудові Максвелом теорії.
Але вона дуже багато чого
пояснювала, і до кінця 19 століття
найбільші фізики дотримувалися
думки, яку висловив Герц: потрібно
прийняти рівняння Максвелла
як гіпотезу, постулати, на які
і буде спиратися вся теорія
електромагнетизму.
Герц Генріх Рудольф
(22.02.1857-01.01.1894) - німецький фізик, член-кореспондент
Берлінської АН (1889), член ряду
академій наук і наукових товариств,
нагороди Віденській, Паризької,
Туринської АН, Лондонського королівського
товариства і ін Народився
в Гамбурзі в сім'ї адвоката.
Закінчив Берлінський університет,
ступінь доктора (1880) і був асистентом
у Г. Гельмгольца. З 1883 - приват-доцент
Кільському університету, в 1885-89
- професор Вищої технічної школи
в Карлсруе, з 1889 - Боннського університету.
Основні роботи відносяться
до електродинаміки і механіки.
У 1887 в роботі "Про дуже швидких
електричних коливаннях "запропонував
вдалу конструкцію генератора
електромагнітних коливань (вібратор
Герца) і метод їх виявлення
(резонатор Герца), вперше розробивши
теорію вібратора, випромінює
електромагнітні хвилі в просторі.
Експериментально довів існування
електромагнітних хвиль, поширюються
у вільному просторі відповідно
до теорії Максвелла. Надав
рівнянь електродинаміки симетричну
форму, яка наочно демонструвала
повну взаємозв'язок між електричними
й магнітними явищами (електродинаміка
Максвелла-Герца). У 1887 спостерігав
зовнішній фотоефект, зауваживши,
що електричний розряд більш
інтенсивний при опроміненні
електродів ультрафіолетовим світлом.
У роботі "Про проходження катодних
променів через тонкі металеві
шари "(1891) відкрив проникність
металів для катодних променів,
заклавши основу для вивчення
цих променів і будови речовини.
Побудував механіку з введенням
неголономних зв'язків, трактуванням
механічної системи як системи
з великою кількістю ступенів
свободи і застосуванням принципу
найкоротшого шляху або найменшої
кривизни.
Його ім'ям названа
одиниця частоти - герц.
Дотримуючись своїм
рівнянь та ідеям Фарадея про
природу світла, Максвелл будує
електромагнітну теорію світла,
що описує поширення поперечних
електромагнітних хвиль. Додаткові
передумови до цього були також
отримані Вебером і Кірхгофа
при визначенні швидкості розповсюдження
електромагнітної індукції по
дроту: вона виявилася рівною
швидкості світла. До цього часу
були виявлено та досліджено
коливання електричного розряду
конденсатора в ланцюзі з індукційної
котушкою, а в 1884 р. Герц показав,
що ці коливання викликають
у просторі поява хвиль, що
складаються з поляризованих
перпендикулярно один до другу
електричних і магнітних коливань.
Він також знайшов відображення,
заломлення і інтерференцію таких
хвиль. Важливим підтвердженням
електромагнітної теорії були
досліди російського фізика Петра
Миколайовича Лебедєва (1866-1912), який
в 1900 р. виміряв величину світлового
тиску в повній відповідності
з теорією Максвелла.
Італійська фізик Аугусто
Риги (1850-1920) розвинув ці роботи
та їх результати узагальнені
ним у 1897 р. в книзі "Оптика
електричних явищ", сама назва
якої говорить про революційність
такого висновку в розвитку
фізики.
Одним і самих чудових
результатів практичного застосування
електромагнітних хвиль з'явився
винахід в 1895 р. радіотелеграфії
Поповим та італійською дослідником
Гульєльмо Марконі (1874-1937).
Попов Олександр Степанович
(16.03.1859-13.01.1906) - російський фізик
і електротехнік. Народився в
п. Тур'їнські Рудники (Екатеринбургска
губернія) у родині священика.
Закінчив Петербурзький університет
(1882). У 1883-1901 викладав у військових
закладах Кронштадта. З 1901 - професор
Петербурзького електротехнічного
інституту (з 1905 - ректор).
Роботи в галузі
електротехніки та радіотехніки.
У 1888 повторив досліди Г. Герца
і в 1889 вперше вказав на можливість
використання електромагнітних
хвиль для передачі сигналів.
У 1894 сконструював генератор електромагнітних
коливань і приймач з чутливим
елементом - когерером, а також
винайшов першу приймальню антену.
Встановив, що приймач антени
реагує на грозові розряди,
і створив грозовідмітник. 7 травня
1895 продемонстрував свій грозовідмітник
на засіданні фізичного відділення
Російського фізико-хімічного товариства
і висловив думку про можливість
його застосування для передачі
сигналів на відстань. На засіданні
24 березня 1896 продемонстрував передачу
сигналів на відстань 250 м. Дещо
пізніше Г. Марконі створив
подібні прилади, провів з ними
експерименти і поклав початок
широкому застосуванню радіозв'язку,
а в 1909 отримав за ці роботи
Нобелівську премію, коли Попов
уже помер. У 1897 виявив відбиття
електромагнітних хвиль від предметів
(кораблів), що знаходяться на
шляху їх розповсюдження, що було
покладено в основу радіолокації.
Таким чином, до кінця
19 століття в основному завершилася
побудова класичної фізики.
Список літератури
Для підготовки даної
роботи були використані матеріали
з сайту http://lscore.lspace.etu.ru/
