تحقیق تاریخچه پیدایش الکترومغناطیس 40 ص

دسته بندي : دانش آموزی و دانشجویی » دانلود تحقیق
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل :  word (..doc) ( قابل ويرايش و آماده پرينت )
تعداد صفحه : 42 صفحه

 قسمتی از متن word (..doc) : 
 

‏1
‏تاریخچه پیدایش الکترومغناطیس
‏مبدا علم ‏الکتریسیته ‏به مشاهده معروف ‏تالس ملطی (Thales of Miletus) ‏در 600 ‏سال قبل از میلاد بر می‌گردد. در آن زمان تالس متوجه شد که یک تکه ‏کهربای ‏مالش داده شده خرده‌های کاغذ را ‏می‌رباید. از طرف دیگر مبدأ علم ‏مغناطیس ‏به مشاهده این واقعیت برمی‌گردد که بعضی از سنگها (یعنی ‏سنگهای ماگنتیت) ‏بطور طبیعی ‏آهن ‏را جذب می‌کند. این دو ‏علم تا سال 1199 - 1820 به موازات هم تکامل می‌یافتند.
‏در سال 1199-1820 ‏هانس کریستان ‏اورستد (1777 - 1851) ‏مشاهده کرد که ‏جریان ‏الکتریکی ‏در یک سیستم می‌تواند ‏عقربه قطب نمای مغناطیسی ‏را تحت تأثیر قرار ‏دهد. بدین ترتیب الکترومغناطیس به عنوان یک علم مطرح شد. این علم جدید توسط بسیاری ‏از پژوهشگران که مهمترین آنان ‏مایکل فاراده ‏بود تکامل بیشتری ‏یافت.
‏جیمز کلرک ‏ماکسول ‏قوانین الکترومغناطیس ‏را به شکلی که امروزه ‏می‌شناسیم ، در آورد. این قوانین که معادلات ماکسول نامیده می‌شوند، همان نقشی را ‏در الکترومغناطیس دارند که ‏قوانین حرکت ‏و ‏گرانش ‏در مکانیک دارا هستند.
‏پیشگامان علم الکترومغناطیس
‏اگر چه تنفیق الکتریسیته و مغناطیس توسط ‏ماکسول بیشتر مبتنی بر کار پیشینیانش بود. اما خود او نیز سهم عمده ای در آن داشت. ‏ماکسول نتیجه گرفت که ‏ماهیت ‏نور ‏، الکترومغناطیسی است و سرعت آن را میتوان با اندازه گیریهای صرفا الکتریکی ‏و مغناطیس تایین کرد. از اینرو ‏اپتیک ‏و ‏الکترومغناطیس رابطه نزدیکی پیدا کردند. تکامل ‏الکترومغناطیس کلاسیک ‏به ماکسول ختم ‏نشد.
‏فیزیکدان انگلیسی ‏الیور هوی ساید (Oliver Heaviside) ‏و بویژه ‏فیزیکدان هلندی اچ . آ . ‏لورنتس (H.A.Lorentz) ‏در پالایش ‏نظریه ماکسول ‏مشارکت اساسی داشتند. ‏هاینریش هرتز (Heinrich Hertz) ‏بیست سال و ‏اندی پس از آنکه ماکسول نظریه خود را مطرح کرد، گام موثری به جلو برداشت. وی ‏امواج ‏ماکسولی الکترومغناطیسی ‏را ، از نوعی که اکنون ‏امواج ‏کوتاه رادیویی ‏می‌نامیم، در آزمایشگاه تولید کرد. مارکونی و دیگران کاربرد عملی ‏امواج الکترومغناطیسی ماکسول و ‏هرتز ‏را مورد استفاده قرار دادند.
‏تقسیم بندی کلی الکترومغناطیس
‏1
‏تاریخچه پیدایش الکترومغناطیس
‏مبدا علم ‏الکتریسیته ‏به مشاهده معروف ‏تالس ملطی (Thales of Miletus) ‏در 600 ‏سال قبل از میلاد بر می‌گردد. در آن زمان تالس متوجه شد که یک تکه ‏کهربای ‏مالش داده شده خرده‌های کاغذ را ‏می‌رباید. از طرف دیگر مبدأ علم ‏مغناطیس ‏به مشاهده این واقعیت برمی‌گردد که بعضی از سنگها (یعنی ‏سنگهای ماگنتیت) ‏بطور طبیعی ‏آهن ‏را جذب می‌کند. این دو ‏علم تا سال 1199 - 1820 به موازات هم تکامل می‌یافتند.
‏در سال 1199-1820 ‏هانس کریستان ‏اورستد (1777 - 1851) ‏مشاهده کرد که ‏جریان ‏الکتریکی ‏در یک سیستم می‌تواند ‏عقربه قطب نمای مغناطیسی ‏را تحت تأثیر قرار ‏دهد. بدین ترتیب الکترومغناطیس به عنوان یک علم مطرح شد. این علم جدید توسط بسیاری ‏از پژوهشگران که مهمترین آنان ‏مایکل فاراده ‏بود تکامل بیشتری ‏یافت.
‏جیمز کلرک ‏ماکسول ‏قوانین الکترومغناطیس ‏را به شکلی که امروزه ‏می‌شناسیم ، در آورد. این قوانین که معادلات ماکسول نامیده می‌شوند، همان نقشی را ‏در الکترومغناطیس دارند که ‏قوانین حرکت ‏و ‏گرانش ‏در مکانیک دارا هستند.
‏پیشگامان علم الکترومغناطیس
‏اگر چه تنفیق الکتریسیته و مغناطیس توسط ‏ماکسول بیشتر مبتنی بر کار پیشینیانش بود. اما خود او نیز سهم عمده ای در آن داشت. ‏ماکسول نتیجه گرفت که ‏ماهیت ‏نور ‏، الکترومغناطیسی است و سرعت آن را میتوان با اندازه گیریهای صرفا الکتریکی ‏و مغناطیس تایین کرد. از اینرو ‏اپتیک ‏و ‏الکترومغناطیس رابطه نزدیکی پیدا کردند. تکامل ‏الکترومغناطیس کلاسیک ‏به ماکسول ختم ‏نشد.
‏فیزیکدان انگلیسی ‏الیور هوی ساید (Oliver Heaviside) ‏و بویژه ‏فیزیکدان هلندی اچ . آ . ‏لورنتس (H.A.Lorentz) ‏در پالایش ‏نظریه ماکسول ‏مشارکت اساسی داشتند. ‏هاینریش هرتز (Heinrich Hertz) ‏بیست سال و ‏اندی پس از آنکه ماکسول نظریه خود را مطرح کرد، گام موثری به جلو برداشت. وی ‏امواج ‏ماکسولی الکترومغناطیسی ‏را ، از نوعی که اکنون ‏امواج ‏کوتاه رادیویی ‏می‌نامیم، در آزمایشگاه تولید کرد. مارکونی و دیگران کاربرد عملی ‏امواج الکترومغناطیسی ماکسول و ‏هرتز ‏را مورد استفاده قرار دادند.
‏تقسیم بندی کلی الکترومغناطیس
‏2
‏الکترومغناطیس کلاسیک: ‏در حالت کلی ‏الکترومغناطیس در ابعاد بزرگ و سرعتهای پایین را می‌توان الکترومغناطیس کلاسیک ‏نامید. بدنه اصلی و منبای الکترومغناطیس کلاسیک همان ‏معادلات ‏ماکسول ‏می‌باشد. و در الکترومغناطیس کلاسیک مباحثی مانند ‏القای الکتریکی مدارات الکترونیکی ‏، و ‏ساختار وسایل الکترونیکی از قبیل ‏مقاومت ‏و ‏خازن ‏و نحوه اتصال آنها ‏در ‏مدار ‏و قوانین حاکم بر آنها مورد تجزیه و ‏تحلیل قرار می‌گیرد.
‏الکترومغناطیس کوانتومی: ‏الکترومغناطیس ‏ابعاد بسیار ریز و کوچک و سرعتهای بالا را میتوان الکترومغناطیس کوانتومی نامید. در ‏اینجا مباحثی مانند ‏تئوری میدانها ‏، ‏الکترودینامیک ‏کوانتومی ‏، ‏نظریه ریسمان ‏و موارد دیگر وجود دارد.
‏الکترومغناطیس امروزی
‏امروزه الکترومغناطیس از دو جهت مورد توجه است. یکی ‏در سطح ‏کاربردهای مهندسی ‏، که در آن ‏معادلات ‏ماکسول ‏عموما در حل تعداد زیادی از مسایل علمی مورد استفاده قرار می‌گیرند و ‏دیگری در سطح مبانی نظری. در این سطح چندان تلاش مداومی برای گسترش دامنه آن وجود ‏دارد که الکترومغناطیس حالت ویژه‌ای از یک نظریه عمومی‌تر جلوه می‌کند.
‏این ‏نظریه عمومی‌تری از نظریه‌های ، مثلا ‏گرانش ‏و ‏مکانیک ‏کوانتومی ‏را نیز در بر می‌گیرد. پرداختن به این نظریه کلی هنوز به نتیجه نهایی ‏نرسیده است. یکی دیگر از کاربردهای الکترومغناطیس که امروزه بیشتر مورد توجه قرار ‏گرفته است، ‏الکترومغناطیس و ساخت جنگ افزارهای ‏الکترومغناطیسی ‏مانند ‏بمب ‏الکترومغناطیسی ‏است.
‏گستره الکترومغناطیس
‏از آنجا که الکترومغناطیس یک علم بسیار وسیع و ‏دامنه‌دار است و نیز با علوم دیگر مانند ‏اپتیک ‏، ‏کوانتوم ‏و ... ارتباط بسیار نزدیک دارد. لذا تعیین مرز و محدوده برای الکترومغناطیس کار ‏دشواری است. اما می‌توان گفت که بشر امروزی زندگی خود را مدیون الکترومغناطیس است. ‏بعنوان یک مورد می‌توان به کارآفرینی الکترومغناطیس اشاره کرد.
‏به عبارت ‏دیگر صنعتی شدن و استفاده از ‏الکتریسیته ‏، شغلهایی برای مردمی که از آموزش و پرورش کمتری برخوردارند، ایجاد کرده است. ‏ارتباطات الکتریکی ، حمل و نقل سریع با استفاده از ‏قطارهای مغناطیسی ‏، انواع وسایل خانگی مانند ‏تلویزیون ‏، ‏رادیو ‏و ... ‏،
‏3
‏تأمین ‏روشنایی ‏با استفاده از جریان الکتریکی و ‏صدها مورد دیگر را می‌توان به عنوان گستره علم الکترومغناطیس در زندگی بشر عنوان ‏کرد.
‏دید کلی
‏در ‏مکانیک ‏کلاسیک ‏و ‏ترمودینامیک ‏تلاش ما بر این است که کوتاهترین وجمع و جورترین معادلات یا قوانین را که یک موضع ‏را تا حد امکان به طور کامل تعریف می‌کنند معرفی کنیم. در مکانیک به ‏قوانین ‏حرکت نیوتن ‏و قوانین وابسته به آنها ، مانند ‏قانون ‏گرانش نیوتن‏، و در ترمودینامیک به سه ‏قانون اساسی ترمودینامیک ‏رسیدیم. در مورد ‏الکترومغناطیس ‏، ‏معادلات ‏ماکسول ‏به عنوان مبنا تعریف می‌شود. به عبارت دیگر می‌توان گفت که معادلات ‏ماکسول توصیف کاملی از الکترو‌مغناطیس به دست می‌دهد و علاوه برآن ‏اپتیک ‏را به صورت ‏جزء مکمل الکترومغناطیس پایه گذاری می‌کند. به ویژه این معادلات به ما امکان خواهد ‏داد تا ثابت کنیم که ‏سرعت ‏نور ‏در فضای آزاد طبق رابطه (C=1/√μ0 ε0) ‏به ‏کمیتهای صرفا الکتریکی و مغناطیسی ‏مربوط ‏می‌شود.
‏یکی از نتایج بسیار مهم معادلات ماکسول ، مفهوم ‏طیف ‏الکترومغناطیسی ‏است که حاصل کشف تجربی ‏موج ‏رادیویی ‏است. قسمت عمده فیزیک امواج الکترومغناطیسی را از چشمه‌های ماورای زمین ‏دریافت می‌کنیم و در واقع همه آگاهیهای که درباره جهان داریم از این طریق به ما ‏می‌رسد. بدیهی است که فیزیک امواج الکترو مغناطیسی خارج از زمین در گسترده ‏نور مرئی ‏از آغاز خلقت بشر مشاهده شده‌اند.
‏تعریف فیزیک امواج الکترومغناطیسی