Характеристика процесу створення і функціонування Кавендішської лабораторії та наукової діяльності Максвела в цей період. Ознайомлення з основними принципами вчення про електромагнетизм. Аналіз результатів досліджень Д.К. Максвела в природознавстві.
Аннотация к работе
Без цього неможливі зясування, аналіз, висвітлення основних тенденцій і проблем в науці на різних етапах її розвитку та їхнє вирішення, встановлення тяглості й спадковості наукових традицій, створення всебічної картини розвитку історичних знань. До таких учених належить Джеймс Клерк Максвелл - англійський фізик, творець класичної електродинаміки, один із засновників статистичної фізики, організатор і перший директор (з 1871) Кавендішської лабораторії. Детальний аналіз життєвого шляху та наукової спадщини Джеймса Клерка Максвелла дозволить зрозуміти хід думки вченого, наукове життя, безпосереднім учасником якого він був, допоможе дослідити окремі сторінки минулого фізики.James Clerk Maxwell) (13.06.1831, Едінбург, - 5.11.1879, Кембридж) - англійський фізик, творець класичної електродинаміки, один із засновників статистичної фізики, організатор і перший директор (з 1871) Кавендішської лабораторії.Батько його, юрист за освітою, прийнявши прізвище Максвелл, жив у своєму маєтку в Гленлер, де і пройшло дитинство Джеймса. Він брав живу участь в індустріальному розвитку країни, і, крім того, його постійним заняттям були різні невеликі технічні винаходи. Після ранньої смерті матері (вона померла, коли Джеймсу було 8 років) батько дбайливо виховував хлопчика. У 14 років Максвелл був нагороджений медаллю за блискучі успіхи в математиці. Перейшовши в 1847 р. в Единбурзький університет, Максвелл, під керівництвом Келланда, Форбса та ін, з запалом взявся за вивчення фізики і математики, його роботи, що відносяться до цього часу, вказують вже на незвичайні його здібності.У 1859 учений виступив на засіданні Британської асоціації з доповіддю, в якій навів розподіл молекул за швидкостями (максвеллівський розподіл). Максвелл розвинув представлення свого попередника в розробці кінетичної теорії газів Р. Максвелл виходив з уявлення про газ як про ансамбль безлічі ідеально пружних кульок, хаотично рухомих в замкнутому просторі. Кульки (молекули) можна розділити на групи за швидкостями, при цьому в стаціонарному стані число молекул в кожній групі залишається постійним, хоча вони можуть виходити з груп і входити в них. У рамках своєї теорії Максвелл пояснив закон Авогадро, дифузію, теплопровідність, внутрішнє тертя (теорія перенесення).Максвелл працював як експериментатор і як теоретик одночасно в багатьох областях. «З одним старим берлінським другом, - писав Гельмгольц своїй дружині, - я поїхав в Кенсингтон до професора Максвелла, фізика Королівського коледжу, дуже гострого математичного розуму, який показав мені прекрасні апарати для досліджень в галузі вчення про колір, галузі, в якій я сам раніше працював, він запросив колегу-дальтоніка, над яким ми проробили експерименти ». У лондонські роки Максвелл значно просунувся в розробці механічної теорії теплоти, особливо кінетичної теорії газів. Ще в Абердіні Максвелл зробив доповідь з цього кола питань і запропонував ввести в кінетичну теорію газу розподіл усіх обчислень для визначення швидкостей молекул. Закон розподілу швидкостей молекул газу був геніально викладений Максвеллом.Максвелл приступив до дослідження електрики і магнетизму приблизно 20 років опісля, коли існували два погляди на природу електричних і магнітних ефектів. Фарадей був прибічником ідеї силових ліній, які зєднують позитивний і негативний електричні заряди або північний і південний полюси магніту. Дотримуючись гіпотези Фарадея, Максвелл розробив гідродинамічну модель силових ліній і висловив відомі тоді співвідношення електродинаміки на математичній мові, відповідному механічним моделям Фарадея. У 1860-1865 Максвелл створив теорію електромагнітного поля, яку сформулював у вигляді системи рівнянь (рівняння Максвелла), що описують основні закономірності електромагнітних явищ: 1-е рівняння виражало електромагнітну індукцію Фарадея; 2-е - магнітоелектричну індукцію, відкриту Максвеллом і засновану на уявленнях про токи зміщення; 3-є - закон збереження кількості електрики, 4-е - вихровий характер магнітного поля. Продовжуючи розвивати ці ідеї, Максвелл прийшов до висновку, що будь-які зміни електричного і магнітного полів повинні викликати зміни в силових лініях, що пронизують довколишній простір, тобто повинні існувати імпульси (або хвилі), що поширюються в середовищі.Вільям Томсон не хотів залишати професуру у Глазго, яку він займав протягом всього свого життя, і, крім того, він був так тісно повязаний з оптичною та електротехнічної промисловістю міста як співвласник підприємств, що взагалі неохоче відлучався з Глазго, а Гельмгольц щойно прийняв запрошення на місце професора фізики в університеті столиці Німеччини. При обладнанні Кавендішської лабораторії (вона була названа по імені мецената, який був далеким родичем геніального натураліста Генрі Кавендіша) знайшли своє застосування технічні знання і практичний досвід Максвелла, отримані ним замолоду під керівництвом батька. У листі до австрійського фізика Лошмідта Максвелл з жалем відзначав, що саме ці забобони винні в тому, що в Англії було неприпустимо запущен
План
Зміст
Вступ
1. Життєвий шлях
1.1 Ранні роки життя
1.2 Перші успіхи в науці
1.3 Перша велика робота Максвелла
1.4 Початок наукової діяльності
1.5 Лондонські роки Максвела
1.6 Вплив наукової діяльності відомих вчених, зокрема М. Фарадей на діяльність Д.К. Максвела
1.7 Створення і функціонування Кавендішської лабораторії та наукова діяльність Максвела в цей період
1.8 Вчення про електромагнетизм
1.9 «Демон Максвелла» - втілення у літературі
2. Наукові здобутки Д.К. Максвела в природознавстві