大学物理电磁学或电磁学论文

电磁学是物理学的一个分支。电和磁之间有密切的关系。广义的电磁学可以说包括电和磁,但狭义的电磁学是讨论电和磁相互作用的学科。主要研究电磁波、电磁场及相关电荷、带电物体动力学等。

电磁学或电动力学或经典电动力学。之所以称之为经典,是因为它不包括现代量子电动力学的内容。电动力学这个术语并不是严格意义上的使用,有时用来指去掉静电学和静磁学后剩下的电磁学部分,是指电磁学和力学结合的部分。这一部分论述电磁场对带电粒子的机械效应。

电磁学的基础理论是19世纪很多物理学家发展出来的。麦克斯韦方程组通过一组方程组统一了所有这些工作,揭示了光的本质是电磁波。

电磁学的基本方程是麦克斯韦方程组,在经典力学的相对运动变换(伽利略变换)下会发生形式上的变化,在伽利略变换下不同的惯性坐标下光速是不同的。保持麦克斯韦方程组形式不变的变换是洛伦兹变换。在这个变换下,光速在不同的惯性系中是不变的。

20世纪初,迈克尔逊-莫雷实验支持光速不变,成为爱因斯坦狭义相对论的基石。洛仑兹变换反而成了比伽利略变换更精确的惯性坐标变换方法。

静磁现象和静电现象早就被人类注意到了。中国古代在黄帝时代就已经发现了磁铁吸铁、磁铁导向和摩擦起电现象。对这些现象的系统研究始于16世纪。1600年,英国博士威廉·吉尔伯特(1544 ~ 1603)发表了《论磁和磁饱和地球是一个巨大的磁体》:(Demagnete,magneticsque corpo ribus et de magnomagnete tellure)。他总结了前人对磁学的研究,细致地论述了地磁的本质,记录了大量的实验,使磁学从经验走向科学。他还在书中记录了对电学的研究。