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  3. zh.wikipedia.org › zh-tw › 馬克士威方程組馬克士威方程組 - 維基百科，自由的百科全書

    2024年5月5日 · 馬克士威方程組 （英語： Maxwell's equations ），或稱 馬克士威-黑維塞方程組 （英語： Maxwell-Heaviside equations ） [1] ，是一組描述 電場 、 磁場 與 電荷密度 、 電流密度 之間關係的 偏微分方程式 。 該方程組由四個方程式組成，分別是描述 電荷 如何產生電場的 高斯定律 、表明 磁單極子 不存在的 高斯磁定律 、解釋時變磁場如何產生電場的 法拉第感應定律 ，以及說明 電流 和時變電場怎樣產生磁場的 馬克士威-安培定律 。 馬克士威方程組是因英國物理學家 詹姆斯·馬克士威 而命名 [註 1] 。 馬克士威在19世紀60年代構想出這方程組的早期形式。 [2] 在不同的領域會使用到不同形式的馬克士威方程組。

  4. zh.wikipedia.org › wiki › 馬克士威方程組馬克士威方程組 - 维基百科，自由的百科全书簡

    馬克士威方程組 （英語： Maxwell's equations ），或稱 馬克士威-黑維塞方程組 （英語： Maxwell-Heaviside equations ） [1] ，是一組描述 電場 、 磁場 與 電荷密度 、 電流密度 之間關係的 偏微分方程 。 該方程組由四個方程式組成，分別是描述 电荷 如何产生电场的 高斯定律 、表明 磁单极子 不存在的 高斯磁定律 、解釋时变磁场如何产生电场的 法拉第感应定律 ，以及說明 电流 和时变电场怎样产生磁场的 麦克斯韦-安培定律 。 馬克士威方程組是因英国物理学家 詹姆斯·馬克士威 而命名 [註 1] 。 馬克士威在19世紀60年代構想出這方程組的早期形式。

  5. zh.wikipedia.org › zh-tw › 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦詹姆士·克拉克·馬克士威 - 維基百科，自由的百科全書

    • 生平
    • 個人生活
    • 主要科學貢獻
    • 後世紀念
    • 外部連結

    幼年：1831年至1839年

    詹姆士·克拉克·馬克士威1831年6月13日生於愛丁堡的印度街14號。其父詹姆士·克拉克是一名辯護律師（英語：advocate），家境殷實，其母弗朗西絲婚前姓凱:506:633。他來自於佩尼庫克（英語：Penicuik）的克拉克家族，伯父是第六代克拉克從男爵（英語：Sir George Clerk, 6th Baronet）。「馬克士威」這一姓氏來自於與克拉克家族關係深厚的馬克士威家族。馬克士威的曾祖母即來自這個家族。而在他的父親繼承了該家族位於柯庫布里郡（英語：Kirkcudbrightshire）的米德爾比（英語：Middlebie）的地產後，「馬克士威」被加在他的姓氏中。:506此外，藝術家傑邁瑪·布萊克本（英語：Jemima Blackburn）是他的表姐。 馬克士威的父母直到三十多歲時才結婚:11，其母在生他時已年近四十。在馬克士威出生前，夫婦還有一個早夭的孩子，伊莉莎白:1。 馬克士威幼年隨家人移居到建於他們家族米德爾比的領地上，占地610公頃的格倫萊爾莊園（英語：Glenlair House）:186-7。他自幼就對這個世界保持難以抑制的好奇心:13。那些能運動、發...

    早年求學經歷：1839年至1847年

    馬克士威的母親承擔了他的早期教育。而對於孩子的早期教育在維多利亞時代被認為是家庭婦女的一項職責。他的母親已經認識到當時尚年幼的馬克士威的潛質。:15–16然而，她卻因胃癌在馬克士威8歲時即離世。之後對於他的教育就由他的父親和姨母簡接手。他們二人都對他的一生起到至關重要的作用。:15-16他的正規教育是在他父親聘請的家教指導下開始的。但這一開端並不成功。這位家教對他十分刻薄，並且常責罵他遲鈍、任性。:15-16他的父親1841年11月辭退了這位家教，然後經過認真考慮將馬克士威送到負有盛名的愛丁堡公學就讀:19-21。在學校期間，他住在他的姨母伊薩貝拉的家中。這一時期，他的表姐傑邁瑪激發了他對於繪畫的熱愛。:12-14 馬克士威直到10歲一直住在鄉下的莊園，未見世事。這令他初入愛丁堡公學時並不能融入學校的環境。:10由於當時一年級的學生名額已滿，他不得不在入學時即進入二年級，與比他年長一歲的學生一起學習:10。他的舉止和濃重的加洛韋（英語：Galloway）口音被他的同學認為非常土氣。由於入學第一天時衣著非常粗陋，他被起了難聽的綽號。:4但他似乎並沒有因此而怨恨任何人，並默默忍受多年...

    就讀愛丁堡大學時期：1847年至1850年

    馬克士威1847年自愛丁堡公學畢業，進入愛丁堡大學就讀:662。他本來有就讀劍橋大學的機會，但在第一學期後決定在愛丁堡大學完成本科學業。愛丁堡大學匯聚了一些當時學術界的名人，比如馬克士威第一年的導師中即有威廉·哈密頓從男爵（英語：Sir William Hamilton, 9th Baronet）（主教邏輯學和形上學）、菲利普·凱蘭（英語：Philip Kelland）（主教數學）以及詹姆士·大衛·富比士（英語：James David Forbes）（主教自然哲學）:506。他覺得愛丁堡大學安排的課程要求並不嚴苛:46，因此在空閒時間裡通過自學來充分充實自己:64。儘管實驗條件簡陋，他還是投入大量精力於偏振光的研究上:30-31。他對一系列明膠塊施以不同的應力，然後將偏振光照射於其上，發現凝塊中出現了彩色條紋:58，即光彈性現象。利用光彈性，人們可以確定物體中的應力分布。:73 馬克士威18歲時向愛丁堡皇家學會的會報提交了兩篇論文。第一篇是《論彈性固體的平衡態》（On the Equilibrium of Elastic Solids）。在這篇論文中，他探討了在切應力作用下，黏稠...

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    作為一位蘇格蘭詩歌（英語：Scottish poetry）愛好者，馬克士威對於許多詩歌能熟讀成誦，並且還會自己作詩。由他的朋友坎佩爾整理的他的詩集在1882年出版。他寫的詩中較為有名的一首是《剛體吟》（Rigid Body Sings）。在這首詩中，他戲仿了羅伯特·伯恩斯的《走過麥田來（英語：Comin' Thro' the rye）》（Comin' Thro' the rye）。詩的開頭幾行是[註 1]： 馬克士威社交能力上的欠缺幾乎與他的科學方面的天賦齊名。 馬克士威的宗教信仰及有關的活動一直受到各方關注研究。馬克士威幼年曾同時參加蘇格蘭長老會（由於其父）和聖公會（由於其母）。他在1853年4月徹底轉向長老宗，並在晚年成為蘇格蘭長老會的一位長老。他的反實證主義傾向與他的宗教信仰有關。

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    電磁學

    馬克士威在1855年時即已研究電學和磁學。該年，他向劍橋哲學學會（英語：Cambridge Philosophical Society）提交了《論法拉第力線》。在這篇論文中，他提出了法拉第在電學與磁學方面實驗研究成果的數學模型，並闡述了電與磁兩種現象之間的關係。後來，他又將當時的電與磁方面已有的研究成果整理為由二十個方程組成的微分方程式組。這一成果1861年在《論物理力線》中發表。 同時，馬克士威基於法拉第提出的力線的概念引入了電磁場的概念。通過將粒子間的電磁作用視作粒子通過它在周圍建立起的場進行，馬克士威對於光的研究有了更進一步的發展。 1862年，在倫敦國王學院執教時，馬克士威利用已有的實驗數據通過計算發現，電場傳播的速度與當時測得光速非常接近。他認為這不只是一個巧合。在1862年發表《論物理力線》的第三部分中，他寫到： 經過對於這一問題的後續研究，馬克士威提出了電磁波方程式。這一方程式從理論上預言了當時還未發現的，由交變電磁場激發的電磁波的存在。這種波在空間中的傳播速度可以通過電學實驗結果進行測算。利用當時已得到的實驗數值，馬克士威得出這一速度為310740000m/s。這...

    對於顏色的研究

    馬克士威在光學領域和色覺的研究上也有貢獻。他為可以實際應用的彩色攝影奠定了基礎。從1855年到1872年，馬克士威發表了一系列有關顏色的感知，色盲以及色彩理論的有價值的研究結果，並因《色覺理論》（On the Theory of Colour Vision）而獲得倫福德獎章（英語：Rumford Medal）。 在他1855年的一篇有關顏色感知的論文中，馬克士威提出如果透過紅、綠、藍三色濾光器分別拍攝同一景象，而後將影像分別通過三種顏色的濾鏡投射到屏上，這樣疊加可以完全還原原始的彩色影像。 1861年，在皇家研究所做的有關色彩理論的講座中，馬克士威展示了經由三色疊加原理所拍攝的世界上第一張彩色照片。這張照片拍攝的是帶有花呢格紋的緞帶。不過由於照相底版（英語：photographic plate）對紅光和綠光不大敏感，實際拍攝效果與預期效果有一定的差距。:103-1041961年，後世的研究人員提出當時照片效果不令人滿意的原因可能是底板受到了濾鏡所沒能屏蔽的紫外線的影響。

    分子運動論和熱力學

    馬克士威在分子運動論方面也有建樹。分子運動論由丹尼爾·白努利創立，其後經約翰·赫帕斯、約翰·詹姆士·沃特斯頓（英語：John James Waterston）、詹姆士·普雷史考特·焦耳以及魯道夫·克勞修斯等人發展。這些人中尤以克勞修斯對於分子運動論貢獻為大。他讓這一理論成為受到公認的理論。而後，分子運動論的發展又經馬克士威大大推進。他對於這一理論的實驗驗證以及數學模型的建立都有貢獻。 1856年至1866年間，他建立了氣體分子速度分布律理論。這一理論後來由路德維希·波茲曼進一步發展推廣為馬克士威-波茲曼分布。馬克士威-波茲曼分布給出了在一定溫度下以一定速度運動的氣體分子的在整體中所占比例，從而進一步得出氣體的溫度與構成它的分子運動情況有關。這推廣了先前建立的熱力學定律，並對當時已有的實驗現象和結果給出了較先前更好的理論解釋。而在對於熱力學的研究過程中，馬克士威又進行了一個可以詰難熱力學第二定律的思想實驗。他設想如果一個熱力學系統內部存在這樣一個機制：其可以辨識分子運動速度，並令運動速度在不同區間上的分子向系統不同部分集中（這一機制一般被稱為馬克士威妖）；那麼一個孤立系統的熵可能會...

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    美國知名物理學家理查·費曼將馬克士威方程組的發現稱為「縱觀人類歷史，整個19世紀中毫無疑問最重要的事件」。為了紀念馬克士威所創下的功績，後人將許多事物以他的名字來命名，如： 英國大數學家麥可·阿蒂亞幫助籌款約200萬英鎊，為馬克士威在愛丁堡廣場建立銅像。

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    Works by James Clerk Maxwell. Internet Archive.
    James Clerk Maxwell的作品 - 古騰堡計劃
    來自詹姆士·克拉克·馬克士威的LibriVox公共領域有聲讀物
    約翰·J·奧康納; 埃德蒙·F·羅伯遜（英語：Edmund F. Robertson）, Maxwell, MacTutor數學史檔案 （英語）

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  6. zh.wikipedia.org › zh-cn › 馬克士威方程組麦克斯韦方程组 - 维基百科，自由的百科全书簡

    2024年5月5日 · 麦克斯韦方程组 （英语： Maxwell's equations ），或称 麦克斯韦-亥维赛方程组 （英语： Maxwell-Heaviside equations ） [1] ，是一组描述 电场 、 磁场 与 电荷密度 、 电流密度 之间关系的 偏微分方程 。 该方程组由四个方程组成，分别是描述 电荷 如何产生电场的 高斯定律 、表明 磁单极子 不存在的 高斯磁定律 、解释时变磁场如何产生电场的 法拉第感应定律 ，以及说明 电流 和时变电场怎样产生磁场的 麦克斯韦-安培定律 。 麦克斯韦方程组是因英国物理学家 詹姆斯·麦克斯韦 而命名 [注 1] 。 麦克斯韦在19世纪60年代构想出这方程组的早期形式。 [2] 在不同的领域会使用到不同形式的麦克斯韦方程组。

  7. zh.wikipedia.org › wiki › 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 - 维基百科，自由的百科全书簡

    詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 - 维基百科，自由的百科全书. 詹姆斯·克拉克·麦克斯韦 FRS FRSE （英語： James Clerk Maxwell ；1831年6月13日—1879年11月5日）， 英国 苏格兰 [2] [3] 物理学家 [4] 。 其最大功绩是提出了将 电 、 磁 、 光 统归为 电磁场 现象的 麦克斯韦方程组 [5] 。 麦克斯韦在电磁学领域的功绩实现了物理学自 艾萨克·牛顿 后的第二次统一 [6] 。 在1864年發表的論文《 電磁場的動力學理論 》中，麦克斯韦提出 電場 和 磁場 以 波 的形式以 光速 在空間中传播，并提出光是引起同种介质電场和磁场中許多現象的电磁扰动 [7] ，同时在理论上预测了 电磁波 的存在。

  8. zh.wikipedia.org › zh-tw › 麦克斯韦关系式馬克士威關係式 - 維基百科，自由的百科全書

    馬克士威關係式是熱力學中的一套方程式，可以從熱力學勢的定義推出。 馬克士威關係式是熱力學勢的二階導數之間的等式的陳述。它們可以直接從二元解析函數的高階導數與求導次序無關的事實推出。 如果Φ是一個熱力學勢， 和 是這個勢的兩個不同的自然變量，那麼這個勢和這些變量的馬克士威 ...

  9. zh.wikipedia.org › wiki › 馬克士威應力張量馬克士威應力張量 - 维基百科，自由的百科全书簡

    在 電磁學 裏， 馬克士威應力張量 (Maxwell stress tensor)是描述 電磁場 帶有之 應力 的二階 張量 。 馬克士威應力張量可以表現出 電場力 、 磁場力 和機械 動量 之間的相互作用。 對於簡單的狀況，例如一個 點電荷 自由地移動於均勻 磁場 ，應用 勞侖茲力定律 ，就可以很容易地計算出點電荷所感受的作用力。 但是，當遇到稍微複雜一點的狀況時，這很普通的程序會變得非常困難，方程式洋洋灑灑地一行又一行的延續。 因此，物理學家通常會聚集很多項目於馬克士威應力張量內，然後使用張量數學來解析問題。 導引. 為了方便參考，先列出 馬克士威方程組 ： 其中， 是 電場 ， 是 磁場 ， 是 電荷密度 ， 是 電流密度 ， 是 電常數 ， 是 磁常數 。