光、電、磁,科技的發展離不開它們,它們之間的關係錯綜複雜

毫無疑問,光的存在要早於人類很多,人類對於世界的感知很大部分來自於光。對於光的產生,完全來自於人們的想象,《聖經》上上說,光來自於上帝的力量,中國古代傳說,光來自於盤古的開天闢地。在光產生之前,世界是一片混沌。

光、電、磁,科技的發展離不開它們,它們之間的關係錯綜複雜

人們最初認為人可以看到周圍事物是因為眼睛可以發光,眼光觸控到了物體。

光、電、磁,科技的發展離不開它們,它們之間的關係錯綜複雜

後來才認識到是人的眼睛接收到了光,比如在中國古代就有關於小孔成像的記載。人們也認識到了光有折射和反射的現象。直到牛頓用三稜鏡將光進行了分解,分成了各種顏色,使彩虹變得不那麼神秘,揭開了光神秘面紗的一角。到後來又有了光是一種粒子和是一種波的爭論。到後來也沒能有一個定論,只能說光具有波粒二象性。

光、電、磁,科技的發展離不開它們,它們之間的關係錯綜複雜

再說電,閃電現象是人們很常見的現象,對於它的神秘充滿敬畏,各種神話都將它稱為神靈的力量。在人們生活中對於電的發現源於摩擦起電,這種現象最初用於展示表演。隨著研究的深入,人們發現了電的各種性質,以及儲存電的方法。

光、電、磁,科技的發展離不開它們,它們之間的關係錯綜複雜

磁力現象源於磁石,磁石可以吸引周圍的鐵磁性物質,人們還給這種現象畫出了形象的磁力線。它與電似乎沒有什麼關係,直到人們在做關於電的試驗發現了充磁現象。這引起了人們的關注,電和磁之間似乎存在著聯絡,在當時國家還曾經懸賞研究電和磁之間的關係。開始的時候因為電和磁的試驗裝置分開放置,人們並沒有發現磁生電現象,但法拉第當時因為資金有限將儀器放在了一起,非常幸運地發現當磁場變化的時候產生了電。

光、電、磁,科技的發展離不開它們,它們之間的關係錯綜複雜

再然後就是麥克斯韋發現了電場方程與磁場方程之間的不協調,推匯出了麥克斯韋方程組,根據這個方程發現電生磁、磁又生電這樣相互激發,他預言了電磁波的存,而且經過測算,電磁波的速度就是光速,所以他說光是一種電磁波。麥克斯韋統一了電和磁,使他成為介於牛頓和愛因斯坦之間最偉大的物理學家。

光、電、磁,科技的發展離不開它們,它們之間的關係錯綜複雜

電磁之美——麥克斯韋方程之美學鑑賞

檢視

光、電、磁,科技的發展離不開它們,它們之間的關係錯綜複雜

電磁波根據不同波長可以分為:無線電波、微波、紫外線、可見光、紅外線、x射線、γ射線等。我們可以觀察到的可見光只佔很小的一部分。

最後問題似乎水落石出,那麼磁場到底是什麼?為什麼變化的磁場就會產生電呢?

光、電、磁,科技的發展離不開它們,它們之間的關係錯綜複雜